Устройство и принцип работы задвижек: Устройство и принцип работы разных типов задвижек

Содержание

Устройство клиновой задвижки: виды, принцип работы

Запорная арматура — обязательный элемент любого трубопровода. Ее назначение — частичное или полное перекрытие потока рабочей среды. По конструкции запорная арматура может быть самой разной: на сегодняшний день существуют десятки разновидностей кранов, вентилей других подобных устройств. Одним из вариантов запирающего оборудования является клиновая задвижка.

Где применяются клиновые задвижки

Принцип работы клиновой задвижки прост, а ее устройство наделяет оборудование надежностью и долговечностью, поэтому сфера применения запорной арматуры достаточно широка. Задвижки могут иметь разный размер и доходить до 2 м в диаметре. Их можно устанавливать и на внутридомовые системы, и на магистральные трубопроводы.

Работать клиновые задвижки способны в широком диапазоне давлений и температур. Их можно использовать в системах с давлением до 2 МПа и при температуре свыше 500 градусов. Они подходят для контакта с жидкими и газообразными рабочими средами, а также выдерживают воздействие агрессивных веществ, в частности нефти и нефтепродуктов.

Устройства с клиновой задвижкой могут управляться:

  • вручную,
  • автоматически.

Задвижки клиновые с ручным устройством управления проще и дешевле. Их монтируют на легкодоступных участках трубопроводов. Автоматизированную запорную арматуру устанавливают в удаленных или труднодоступных местах, куда тяжело или долго добраться при необходимости регулирования или перекрытия потока жидкости или газа.

Принцип работы клиновых задвижек

Типовое устройство клиновой задвижки представлено на рисунке.

На конструкции клиновой задвижки цифрами обозначены:

  1. корпус;
  2. крышка;
  3. шпиндель;
  4. клиновой запирающий элемент;
  5. направляющие клина;
  6. гайка;
  7. втулка с 0-образными сальниками;
  8. 0-образные сальники;
  9. резиновая манжета;
  10. кольцо;
  11. пыльник;
  12. прокладка;
  13. болты крепления крышки;
  14. защитное кольцо;
  15. шайбы.

Принцип работы клиновой задвижки зависит от того, выдвигается ли у устройства клин. Наиболее распространенным видом запорной арматуры этого класса является та, у которой шток не выдвигается. У таких конструкций винтовая часть располагается внутри, и они работают по принципу домкрата. Клиновые задвижки с выдвижным устройством позволяют регулировать положение затвора.  

Что касается материалов, то конструкция клиновой задвижки может быть изготовлена из стали или чугуна. Выбирать изделия необходимо, опираясь на особенности рабочей среды и характеристики трубопровода.

Вам будет интересно:

Колесные погрузчики Case получили новую систему управления
450-километровая пробка из тракторов: в Нидерландах очередная акция протеста
Спецтехникой Bobcat можно будет управлять с телефона
Новый роторный смеситель RM400 будет выпущен в 2020 году
Бульдозер гусеничный: как выбрать надежную технику
Какие бывают трактора: фото, классификация и виды

Самое интересное о спецтехнике читайте в разделе «Новости спецтехники»!

Клиновая задвижка как вид запорного механизма: виды и применение

Запорная арматура, установленная на трубопроводах, управляет потоком перекачиваемых жидкостей и газов.

Один из видов запорных элементов — устройство в форме клина, называется клиновой задвижкой, которая используется исключительно как запирающая конструкция, но не применяется для регулирования потока, поскольку имеет только два положения «открыто» и «закрыто».

Сферы применения задвижек

Клиновые задвижки устанавливают в конце трубопровода, а также в местах перекрытия движения рабочей среды для выполнения технологических и аварийных работ.

Этот вид запорной аппаратуры изготавливают в широком диапазоне условных диаметров и рабочих давлений под все типоразмеры трубопроводов, поэтому они используются в различных трубопроводах.

Задвижки с упругим клиновым затвором обеспечивают надежное перекрытие скоростных потоков и способны работать под высоким давлением.

Нашли применение в нефтяной и газовой промышленности.

Задвижки этого типа используют химические предприятия, имеющие технологические линии по прокачке агрессивных растворов.

Хозяйствам горячего теплоснабжения подходит разделительная клиновая задвижка, затвор которой разделен на 2 части, для увеличения диапазона смещения. Это позволяет компенсировать тепловые расширения. Можно применять на паровых линиях.

Устройство и принцип действия

Основные детали клиновых задвижек

  • корпус,
  • затвор,
  • шток,
  • штурвал,
  • сальниковый узел,
  • крышка корпуса,
  • направляющий диск.

Устройство работает по принципу винтового домкрата: вращение штурвала влево перемещает шток вверх вместе с затвором.

Направляющий диск (их два по обе стороны затвора) запрессован в посадочное гнездо под углом. Оба диска образуют форму клина. Положение между направляющими дисками занимает круглый плоский затвор. Такая конструкция обеспечивает герметичное перекрытие потока, даже при высоких давлениях и скорости.

По способу линейного перемещения клинового затвора задвижки бывают с выдвижным и невыдвижным штоком.

Задвижка с выдвижным штоком

Задвижка с выдвижным штоком позволяет контролировать положение затвора по выдвинутой части штока во время вращения штурвала.

Линейное перемещение штока действует по принципу винтового домкрата, используя вращение штурвала. Шток при этом выдвигается вверх, увлекая затвор, который скользит вдоль пластин, заходит в пространство корпуса под крышкой.

Вращение открытия выполняют влево. Закрытие по часовой стрелке – вправо.

Сальниковое уплотнение прижимается крышкой, которая упирается в прижимную втулку, надетую на шток. Если поджать гайки, то крышка упрется в прижимную втулку, которая будет поджимать сальники штока.

Обратите внимание! Сальниковый узел надо периодически поджимать, потому что уплотнение изнашивается. Если этого не делать появятся пропуски через сальниковый узел. Выдвижной шток контролируется высотой хода.

Задвижка с невыдвижным штоком

Чтобы открыть затвор — производят вращение штурвала по часовой стрелке. Конструкция уменьшает длину штока, убрав винтовую часть внутрь корпуса.

При использовании задвижки с невыдвижным штоком при вращении маховика трудно определить позицию затвора, поэтому перед монтажом важно проверить число оборотов от позиции «закрыто» до «открыто», затем нанести на штурвале стрелку вращения, позицию, число оборотов для удобства использования.

Принцип действия задвижки с не выдвигающимся штоком напоминает работу съемника: винтовая часть штока вворачивается в затвор, и он по направляющим дискам входит в пространство корпуса под крышку.

Плюсы и минусы клиновых задвижек

Простая конструкция не вызывает сложностей в использовании, управление не требует особых усилий. При этом популярность клиновых задвижек объясняется целым рядом достоинств:

  • точное позиционирование положения «открыто» и «закрыто»;
  • перекрытие даже высокоскоростных потоков;
  • герметизация канала без дополнительных усилий на маховике;
  • перепад давления в открытом положении почти не изменяется;
  • в открытом положении затвор расположен выше потока жидкости и не разрушается абразивными частицами.

При всем этом, конструкция имеет свои минусы:

  • требует дополнительное место для размещения поднятого затвора;
  • ручное управление открытием-закрытием происходит медленно;
  • в открытом положении в пространство между направляющими дисками часто попадают твердые отложения, что препятствует герметичному закрытию задвижки;
  • не подходит для регулирования движения рабочей среды;
  • подвержена вибрации в частично открытом состоянии;
  • есть сложности в выполнении притирки и шлифовки внутренних деталей.

Требования к запорной арматуре

Повышенные требования к запорной арматуре определены высокими давлениями в трубопроводе и условиями пользования. На опасных производственных объектах запорная арматура сертифицирована.

К ней поставляется ЗИП, куда входят сменные узлы и детали: прокладки из фторопласта, кольца для герметизации соединений трубопроводов высокого давления, крепежная арматура, другие детали.

На корпусе задвижки указывается размер и давление, на которое рассчитана задвижка.

Могут быть буквы, обозначающие тип арматуры, например, ЗКЛ2-150-14 означает: задвижка клиновая литая. 2-модификации, условный диаметр 150 мм, давление 1,4 МПа.

Остальные данные указываются в техпаспорте изделия.

Кроме этих стандартов, есть международные: API, BS, MSS, ASME.

Например, API 600 представляет собой стандартную спецификацию для стальных задвижек с фланцевыми или стыковыми концами и болтовыми крышками, которые предназначены для применения в тяжелых условиях эксплуатации, таких как нефтеперерабатывающий завод и связанные с ним применения.

Материалы для изготовления клиновых задвижек

Чтобы не ошибиться в выборе нужного запорного устройства, надо предварительно составить схему будущих коммуникаций, определить условия эксплуатации.  При выборе важно учитывать условия, при которых используются запорные устройства.

Для работы при низких показателях давления подойдут чугунные сплавы, для средних давлений и при работе с агрессивными средами используют задвижки из бронзы и сплавов цветных металлов, для работы под высоким давлением — стальные.

Нормы EN определяют материалы и для различных элементов задвижек:

Название деталиМатериалы для изготовления
1КорпусУглеродистая стальНержавеющая сталь
30лс76нж, 30лс41нж,08Х18Н10 (10Х17Н13М2Т, 12Х18Н10Т, для агрессивных сред)
2Крышка30лс41нж, 30лс541нж08Х18Н10, 12Х18Н10Т
3Затвор, диски30лс76нж, 30лс41нж, 30лс541нж10Х17Н13М2Т, 12Х18Н10Т
5Шток30лс76нж, 30лс41нж, 30лс541нж10Х17Н13М2Т, 12Х18Н10Т
6Болт30лс41нж, 30лс541нж03Х18Н11
7Шпильки30лс41нж, 30лс541нж03Х18Н11
8Втулка штока3% C, от 13,5% до 36% Ni, иногда меди до 6,5% и хрома (иногда высокого сплава, такого как никель), молибдена, кремния
10прокладкаГрафит, фторопласт
11сальникГрафит, фторопласт,

Виды клиновых задвижек

Различают 3 типа клиновых задвижек по конструкции затвора и седла.

  1. Конструкция с твердым клиновым затвором востребована из-за простоты и прочности. Задвижка устанавливается в трубопроводах, подходит для жидкостей с низким содержанием твердых примесей. Это практичный вариант запорной арматуры для турбулентного потока.
  2. Гибкий клиновой затвор представляет собой цельный диск с разрезом по периметру для получения возможности изменить угол между пластинами седла. Узкий разрез дает гибкость, сохраняя прочность. Глубокий и широкий разрез или литая втулка, оставляет мало материала в центре, что обеспечивает гибкость, но прочностные характеристики затвора снижаются.
  3. Разделительные клиновые задвижки (рисунок 3) имеют самонастраивающиеся посадочные поверхности. Тип клина подходит для работы с газами и жидкостями, включая коррозионные, при нормальных и высоких температурах.

По типу затвора различают:

  • Задвижки с твердым клиновым затвором для обвязки систем тепло водоснабжения необъятного ЖКХ занимают лидирующую позицию в использовании. Их устанавливают в технологических колодцах для отключения аварийных участков.  Широкий размерный ряд по давлению, присоединительным элементам, материалам изготовления обеспечивают оптимальный подбор нужного запорного устройства.
  • Задвижки с упругим клиновым затвором обеспечивают надежное перекрытие скоростных потоков и способны противостоять высоким давлениям. Они нашли применение в нефтяной и газовой промышленности, для обустройства трубопроводных линий высокого давления. Размерный ряд DN (ДУ) и рабочее давление указывают при выборе задвижки.

Конструкция и принцип работы задвижки чугунной

Чугунная задвижка – очень популярная разновидность запорной арматуры, которая позволяет надежно перекрыть поток. Она широко применяется в различных типах трубопроводов – для транспортировки воды, газов, нефтепродуктов, других жидких и газообразных сред в промышленности, коммунальном, сельском хозяйстве, энергетике и т. д. Такое распространение изделие получило благодаря простой и надежной конструкции, а также долговечности и универсальности.

 

Конструкция детали

Конструкция чугунной задвижки достаточно простая и состоит из таких элементов:

  • клин (шибер) – основной запорный элемент, который непосредственно перекрывает поток среды. Бывает одно- и двухдисковый, иногда покрывается слоем резины для обеспечения максимальной герметичности и защиты от коррозии;
  • корпус и крышка – могут изготавливаться из чугуна, стали или латуни, защищают конструкцию от повреждений;
  • шпиндель или шток – благодаря нему запорный элемент перемещается внутри задвижки и обеспечивает открытие или закрытие просвета для регулировки тока среды;
  • вентиль или редукторный привод – служит для управления деталью, позволяет открывать или закрывать поток. Управление может быть ручным или с помощью электропривода.

Монтируется данная запорная арматура к трубопроводу с помощью фланцевого, муфтового крепления или приваривается. Как видно, устройство задвижки чугунной достаточно простое, это упрощает ее ремонт и обслуживание, а также обеспечивает долгий срок службы.

Принцип действия

Принцип действия задвижки чугунной следующий: в закрытом состоянии запорный элемент (клин или шибер) расположен между двумя седлами, которые могут быть установлены параллельно или под небольшим углом друг к другу. В таком положении клин герметично перекрывает просвет трубопровода, и среда не может пройти через механизм. При повороте вентиля запорный элемент с помощью шпинделя движется перпендикулярно потоку вверх, открывая просвет трубы, и жидкость или газ спокойно проходят. Для перекрытия достаточно снова повернуть вентиль, чтобы клин опустился на свое место.

Разновидности рабочих элементов задвижки

Сегодня можно встретить несколько типов чугунных задвижек, которые различаются конструкцией запорного органа:

  • с жестким клином – обеспечивает максимальную герметичность, однако требует высокой точности работы, и полного совпадения угла запорного элемента и сёдел. Основные недостатки – иногда заклинивает и наблюдаются сложности с открытием при колебаниях температур среды;
  • с двухдисковым клином – принцип работы задвижки этого типа обусловлен специальным запорным элементом, состоящим из двух прочно скрепленных металлических клиньев. По сравнению с жёстким, такой механизм существенно снижает вероятность заклинивания и менее подвержен коррозии и влиянию окружающей среды;
  • с обрезиненным клином – диск покрыт слоем резины, которая повышает герметичность чугунной задвижки, а также защищает элемент от коррозии. Подходит для транспортировки сред повышенной агрессивности;
  • с упругим клином – напоминает двухдисковый, только рабочие органы соединены друг с другом упругим элементом. Это позволяет снизить влияние деформации корпуса и перепадов температур на герметичность задвижки, при этом конструкция более простая, чем у детали с двумя дисками.

Кроме того, есть еще шиберная задвижка, где главный запорный элемент выполнен в виде ножа, что позволяет надежно перекрывать поток даже сыпучих веществ или жидкостей с твердыми примесями.

© ТД «ПАТ»

Как работает ручная задвижка

Технические особенности разных трубопроводных систем требуют применения не только применения больших задвижек и кранов, в них применяются и небольшие или даже миниатюрные ручные виды запорной арматуры. В большинстве видов ручных приборов управления используются стандартные принципы работы устройств, да и предназначены они, как и большие задвижки для регулирования потока рабочей среды внутри трубопровода. Правда, для решения технических заданий используется несколько видов ручных задвижек, имеющих свои особенности и качественные отличия.

Назначение и принцип работы ручных регулирующих задвижек

 

Соблюдение технологии и условий перекачки рабочей среды внутри трубопровода зависит от правильно подобранной запорной арматуры. При этом задвижки, краны, отсекатели и аварийные клапана имеют свои строго определенные функции и роди в системах.

 

Так, краны предназначены для выхода рабочего вещества за пределы трубопровода, обратные обеспечивают перекрытие трубопровода в случае изменения направления рабочей среды, а задвижки предназначены для полного или частичного перекрытия внутреннего объема трубопровода. Именно полное или частичное закрытие движения рабочего вещества в трубах и является основным назначением для работы ручных задвижек.


В отличие от кранов задвижки перекрывают полость рабочим органом, перпендикулярно рассекая поток. Такой вид арматуры более эффективно запирает поток при этом закрытие может осуществляться как в трубопроводах, перекачивающих как жидкости, так и газы, и даже вязкие вещества с вкраплением твердых и нерастворимых вкраплений.


Конструкция, при которой поток буквально рассекается затвором способна обеспечить работу при высоких и очень высоких показателях давления и температуры. В дополнении к этому эффективность именно ручных задвижек доказана и применением в трубопроводах в агрессивных средах, когда применяются специальные виды затворов.

Особенности конструкции ручных задвижек

 

Для конструкции этого вида запорной арматуры используется самый эффективный и простой вид конструкции — корпус и крышка, внутри которых и располагается рабочий проход и орган, обеспечивающий перекрытие потока в корпусе.


В корпусе размещается рабочий проход равный диаметру трубопровода, и камера в которой движется затвор — рабочий орган задвижки. Такая простая конструкция обеспечивает не только максимально свободный пропуска вещества, но и не создает зону разрежения как в обычных кранах. Крышка корпуса надеваемая сверху надежно герметизирует внутреннюю камеру корпуса и одновременно служит креплением для рабочих механизмов — штока, штурвала, группы уплотнения и подающей резьбы.


Конструкция корпуса имеет кроме рабочего прохода еще и крепления для установки задвижки в трубопровод. Специфика конструкции узла крепления выступает одним из видов классификации задвижек. Так, арматуру классифицируют:

  1. Задвижки фланцевого типа крепления;
  2. Использующие муфтовые соединения;
  3. Раструбные;
  4. Модели под приварку.

Рабочий ход затвора обеспечивается применением штока с резьбой, который при вращении вокруг своей оси поднимает и опускает рабочий орган. Приводится в действие такой шток путем поворота штурвала или маховика, жестко закрепленного при помощи неразъемного соединения или гаек.


Затвор имеет специальное крепление, позволяющее зафиксировать шток вращающийся шток и осуществлять подъем и опускание затвора. В отличие от других видов устройств перекрытия потока ручные приборы не используют механические и электрические приводы, здесь, все операции проводятся при помощи ручной силы оператора.

 

Закрытие и открытие при этом осуществляется при помощи поворота маховика по часовой или против часовой стрелки. Ручное управление при этом должно осуществляться плавным вращением маховика, использование дополнительных рычагов для увеличения усилия недопустимо.

Где находят применение ручные виды задвижек

 

Для установки в трубопроводах используются приборы разного диаметра, здесь есть и небольшие, диаметром всего в 15 мм задвижки и устройства для установки на трубопроводах большого диаметра — до 2000 мм.

 

Подобного рода трубопроводы применяются:

  1. В системах коммунального хозяйства;
  2. Водопроводах и водоводах;
  3. Канализационных насосных системах и станциях;
  4. Технологических трубопроводах магистральных нефте- и  газотранспортных систем;
  5. Технологических системах химических предприятий;
  6. На транспорте и транспортной инфраструктуре.

Ручные задвижки применимы для трубопроводов, использующих рабочее давление до 25 атмосфер и температуре рабочего потока 565 градусов Цельсия.


Широкое распространение ручных видов запорной арматуры обусловлено:

  1. Простотой конструкции задвижек;
  2. Управление не требует специальной дополнительной аппаратуры;
  3. Прямой вид рабочей камеры корпуса не препятствует потоку вещества;
  4. Небольшие размеры, что дает экономию пространства;
  5. Возможность применения в большом количестве трубопроводов;
  6. Приемлемый для работы диапазон температур и давления;
  7. Возможность изменения направления потока содержимого трубопровода;
  8. Большой ассортимент размерных групп и типов подключения к трубам;
  9. Небольшой коэффициент гидравлического сопротивления;

Вместе с тем, конструкция не лишена и недостатков, что делает ее уязвимой и требует дополнительного внимания при эксплуатации и обслуживании:

  1. Управление затвором посредством вращения штурвала не спасет прибор от трения, а износ деталей — это основная причина поломки оборудования;
  2. При закрытии образуется перепад давления в разных частях корпуса, это может негативно сказываться на состояние крепления и прочности корпуса задвижки и затвора;
  3. Для проведения ремонта необходимо останавливать работу трубопровода, что означает необходимость установки нескольких задвижек и усложнения системы;
  4. Использование опускающегося затвора в обычных условиях может привести к заклиниванию прибора, а в случае, когда работа трубопровода связана с высокими температурами, при быстром вращении штока риск заклинивания увеличивается в несколько раз;
  5. Работа по перекрытию трубопровода требует определенного времени, особенно если задвижка с выдвижным типом штока;
  6. Установка оборудования с выдвижным штоком требует большого пространства, из-за этого необходимо учитывать размеры относительно других коммуникаций;

Классификации и виды ручных задвижек

 

Для более точного подбора оборудования используются несколько видов классификации ручных устройств в зависимости от конструкции, типа подключения, вида затвора и других особенностей.
Наиболее часто встречающийся вид классификации — это классификация по типу установленного штока в задвижках. По типу конструкции штока в таком случае классифицируются:

  1. Задвижки с выдвижным штоком — устройства, когда сам шток закреплен в затворе и при работе поднимается вместе с ним. Вращение маховика осуществляется вокруг оси штока, а его перемещение осуществляется вдоль оси, при этом, маховик закреплен на корпусе, и шток выдвигается через него наружу.
  2. С неподвижным штоком конструкция имеет жесткое крепление маховика к самому штоку, что при вращении делает неподвижным сам шток, а затвор, имеет в своей конструкции гайку, в которую и входит резьба штока.

Классификация по типу затвора касается конструкции и вида материала, из которого сделан затвор, согласно этому признаку устройства классифицируются:

  1. Клиновые — затвор имеет вид клина;
  2. Шланговые — использующие в корпусе шланговую вставку, которую и пережимает затвор;
  3. Параллельные типы затворов.

По типу исполнения корпуса арматура может разделяться:

  1. Чугунные, задвижки корпус которых выполнен из чугунного литья;
  2. Из стали, для трубопроводов высокого давления;
  3. Из нержавеющей стали — для химически активных сред или трубопроводов, в которых транспортируется жидкости и газы высокой чистоты продукта;
  4. Латунные для трубопроводов из цветных металлов, чтобы не допустить образования коррозии;

В зависимости от технологии производства различают арматуру:

  1. Выполненную из литья;
  2. Сварного типа;
  3. Имеющую резьбовое соединение частей корпуса.

В зависимости от типа конструкции и вида уплотнителей подвижных элементов различаются:

  1. Устройства, использующие сальниковый тип уплотнителя;
  2. Герметизирующие узел при помощи самоуплотняющегося устройства;
  3. Сильфонные типы уплотнителя.

Устройство шиберной задвижки, принцип действия

Специфика построения трубопроводных систем современных предприятий требует, кроме стандартных решений для газа или жидкости транспортировать и специфические виды продуктов, например, вязкие продукты или отходы производства. Регулировочная и запорная арматура в таком случае применяется также специфическая — шиберные задвижки, способные не только перекрыть движение сыпучих материалов или насыщенных канализационных стоков, но и газовых смесей. Именно такие надежные и прочные задвижки и дают возможность обеспечить надежное и герметичное закрытие трубопровода, даже при сопротивлении перекачиваемого материала.

Шиберная задвижка — специфика назначения

 

Из всех видов запорной арматуры этот вид отличается простотой и надежностью, как впрочем, и большинство простых и надежных вещей такие заслонки могут работать неопределенно долго — здесь просто нечему ломаться.


Дело все в том, что заслонка движется к потоку под углом 90 градусов и буквально разрезая его перекрывает поток. Такое техническое решение вполне отвечает требованиям как надежности, так и герметичности, для большинства производств и водопроводно-канализационных систем, где требуется сдерживание большой массы продуктов транспортировки.


По форме заслонки, которая перекрывает отверстие внутреннего объема крана различают ножевую и клиновую форму задвижек.

Клиновой затвор

 

Форма затвора в виде клина с относительно узким концом и широким основанием действительно напоминает клин. Да и форма узла самого корпуса куда входит клин при перекрытии потока как нельзя кстати подходит для герметичного перекрытия трубопровода с большим внутренним рабочим давлением. Форма поверхности затвора и седел настолько плотно подходят друг к другу что надежно работают в самых суровых условиях.


И дело здесь не в температурном режиме, хотя и это тоже один из факторов использования именно этого вида кранов от крайних северных до самых южных широт. Просто такие заслонки с клиновым типом затвора отлично подходят для канализационных коллекторов и насосных станций, перекачивающих нечистоты. А здесь, как известно, и агрессивная среда, и высокое давление, и механические вкрапления, и газообразование взрывоопасных соединений.


Принцип работы такого рода задвижки заключается в перпендикулярном перекрытии потока жидкости, газа и вкраплений и при установке клина в седло под действием давления дополнительно герметизирует, прижимаясь к корпусу задвижки.


Оценивая этот тип запирающего устройства следует заметить, что ему в полной мере присущи как положительные стороны, так и отдельные существенные недостатки, на которые нужно обязательно обращать внимание.


Среди достоинств нужно упомянуть:

  1. Простота конструкции шиберной задвижки клинового типа;
  2. Возможность использования в широком спектре трубопроводных систем;
  3. Универсальность по отношению к рабочим средам;
  4. Долговременная эксплуатация при соблюдении всех условий регламентных работ и технических условий к перекачиваемой жидкости.

А вот что касается негативных сторон, то здесь нужно отметить:

  1. Специфика эксплуатационного цикла — ограниченное количество циклов работы, небольшие сроки межремонтных перерывов при использовании в агрессивных средах и тяжелых условиях;
  2. Длительный период подготовки к установке при ремонте и замене рабочего органа. Установка нового клина требует обязательно притирки седла, что без специальных навыков и техники очень долгий и трудоемкий процесс.
  3. Существенное снижение надежности запирания при деформации или других видов повреждений, в том числе и коррозии металла или потере эластичности уплотнителя;
  4. При высоких температурах клиновой затвор не всегда может адекватно справляться со своей работой, иногда он просто заклинивает из-за банального расширения при нагревании.

Ножевой тип шиберных задвижек

 

Название здесь говорит само за себя — задвижка в поперечном сечении очень напоминает клинок ножа. Он при закрытии просто разрезает поток и становится в посадочное гнездо в корпусе задвижки. И это при том, что сам клинок ножевой задвижки выполнен из сравнительно небольшого по толщине металла, правда, не дамасской стали, но тоже высокого качества.


А вот применяется такой вид затвора практически во всех сферах где требуется перекачка всего что можно транспортировать трубопроводным транспортом:

  1. На нефтепроводах;
  2. В системах перекачки плотных жидкостей и растворенных масс, типа целлюлозы или жидких пластмасс;
  3. В трубопроводах откачки воды из горных выработок и шахт;
  4. На очистных сооружениях и канализационных станциях;
  5. В вентиляционных системах и системах кондиционирования воздуха.

Ножевой тип задвижки способен работать даже в условиях высокой чистоты подачи газов и условиях вакуума.

Устройство шиберных задвижек

 

Широкое применение в технике шиберных задвижек обоих видов требует учета в конструкции специфики самих затворов и подбор соответствующих материалов для составляющих. Прочность корпуса для работы в системах канализации и водопровода обычно обеспечивается выпуском корпусов из чугунного литья. Чугун отлично справляется с ролью прочного и долговечного корпуса для задвижки в условиях относительно небольшого давления и агрессивности среды.


Для агрессивных сред обычно применяется нержавеющая сталь с композитными вставками в седельную часть задвижки. Обычная сталь предназначена для промышленных объектов. А вот композитные составы или даже стеклянный корпус применим на предприятиях химической промышленности, в трубопроводах специального назначения, например, для подачи минеральных вод и лечебных грязей.


Каждый тип корпуса обязательно при проектировании проверяется на возможность использования в той или иной системе, например, чугун очень чувствителен к перепадам температуры, а сталь может без проблем работать и при очень низких до -45 градусов Цельсия температуре.


В зависимости от требований установок и систем в качестве привода могут использоваться:

  1. Ручной тип привода;
  2. Электрический редукторный блок управления;
  3. Пневматический привод управления;
  4. Гидравлическая система.

Для крепления в трубопровод обычно используется фланцевый метод установки, при котором фланцы труб и крана соединяются при помощи болтового соединения. Соединение при помощи муфт или резьбового трубного соединения, встречаются обычно на моделях небольшого диаметра.

Особенные виды шиберных задвижек и их конструкция

 

Классификация шиберных задвижек на клиновые и ножевые не совсем отвечает действительности. Кроме этого, вида признаков по типу рабочего органа есть еще как минимум два вида признаков, по которым классифицируют эти виды арматуры.


Первая классификация связана с конструкцией рабочего органа — встречаются задвижки не только с одним ножом, но и с двумя. Двухножевые затворы применяются в более ответственных случаях, чем канализационные станции, поэтому и цена таких моделей намного выше чем простых задвижек. Двухножевые виды обеспечивают более надежный заслон рабочей среде и соответственно более надежное перекрытие трубопровода.


Вторым видом классификации выступает направление движения шибера:

  1. Односторонние виды обеспечивают перекрытие потока путем одностороннего движения заслонки от верхней точки когда плоскость пропускного окна полностью свободна к седлу, когда окно перекрывается заслонкой;
  2. Двусторонние заслонки обеспечивают одновременное движение навстречу друг другу или движение встречными параллельными направлениями с герметизацией в отдельных седлах.

Двусторонние заслонки обычно применяются в производствах с густыми транспортируемыми продуктами такими как паста в пищевой промышленности или пластмасса в химической.


Выбирая, среди всех видов запорной арматуры шиберные типы затворов следует знать, что именно этот вид арматуры обладает неоспоримыми преимуществами перед другими видами задвижек:

  1. Быстрое перекрытие потока перекачиваемой среды;
  2. Возможность ножевого затвора разрезать поток любой консистенции;
  3. Легкость и быстрота ремонта крупноузловым методом;
  4. Небольшие габариты, задвижек даже для самых больших диаметров трубопроводов;
  5. Возможность установки в нестандартных условиях, например, в потолочном пространстве вентиляционной системы.
     

Шиберные задвижки: конструкция, особенности, применение

Шиберные задвижки – один из видов запорной арматуры, применяемый при регулировке движущихся жидкостных, газовых или смешанных потоков в различных промышленных и бытовых сферах. Такая распространенность и популярность объясняются простотой, надежностью и удобством использования этого типа элементов. На схемах задвижки обозначаются двумя горизонтально ориентированными треугольниками, расположенными вершинами друг к другу и разделенными вертикальной чертой.

Конструкция

Конструктивно шиберная задвижка представляет собой обычную заслонку (затвор) – плоскую или клиновидную в сечении – которая перекрывает поток жидкости (газа) перпендикулярно его течению. В зависимости от своего положения элемент может закрывать трубопровод полностью или частично.

Устройство шиберной задвижки предполагает также наличие дополнительных элементов – помимо самого ножа (шибера) – стойки, шпинделя, маховика, уплотнителей. Все вышеперечисленные элементы крепятся к корпусу или располагаются внутри него.

Устройство и принцип работы

Говоря о том, из чего состоит шиберная задвижка, следует отметить ее следующие основные составляющие:

  • Стойка, через которую проходит шпиндель с прикрепленным к нему маховиком. Эти элементы обеспечивают движение элемента и перекрытие потока рабочей жидкости или газа;
  • Шибер – то есть сама заслонка, которая может иметь различную форму и конструкцию – в зависимости от типа конкретной запорной арматуры;
  • Уплотнительные элементы, которые обеспечивают герметизацию узла. Они могут располагаться на шибере или корпусе – за ножом по ходу движения среды. В последнем случае герметизация обеспечивается за счет прижатия заслонки давлением рабочей жидкости;
  • Сальник. Задача этого элемента – обеспечивать герметичность верхней части узла;
  • Корпус – тройник с центральным расширением. Часто выполняется разборным или с крышкой – для доступа к запорному механизму.

Задвижка перемещается по специальным направляющим (салазкам) внутри корпуса элемента. Она приводится в движение вращением маховика и посредством штока. Перемещаясь по направляющим, затвор частично или полностью перекрывает поток. Сама она при этом прижимается образующимся внутри трубопровода давлением к направляющим и уплотнителям, что обеспечивает герметичность узла.

Разновидности

В зависимости от формы затвора различают несколько разновидностей. Наиболее распространенными являются клиновидная и ножевая. Каждая из них в свою очередь может иметь разную конструкцию. Так клиновидный затвор может быть цельным или изготавливаться из двух соединенных под определенным углом дисков. Преимущества задвижки такого типа в высокой надежности и способности выдерживать большое давление рабочей среды. Но клин требует очень точной подгонки с направляющими (седлом). Также такая арматура не может использоваться с рабочими средами высокой температуры, так как затвор при этом подвергается тепловой деформации, что нарушает герметичность узла.

Ножевой затвор представляет собой пластину относительно небольшой толщины. Принцип работы шиберной задвижки такого типа схож с принципом ножа – затвор опускается и как бы «разрезает» поток жидкости или газа. Для повышения надежности и герметичности узла ножей может быть несколько. На нашем сайте доступны для заказа шиберно-ножевые задвижки CMO.

Также шиберная арматура может различаться по принципу приведения заслонки в движение: ручная, электрическая, пневматическая.

  • Первые – наиболее простые и надежные, но область их применения ограничена жидкостями и газами небольшой плотности с малой скоростью движения.
  • Электрические могут применяться на крупных трубопроводах и магистралях. Их единственным недостатком является энергозависимость.
  • Задвижки с пневматическим приводом самые сложные по конструкции, но позволяют работать практически с любыми средами и обеспечивают тонкую регулировку потока.

Вне зависимости от конструкции все виды арматуры присоединяются к трубопроводу классическими типами соединений: фланцевыми, межфланцевыми или под сварку. При фланцевом и межфланцевом соединении рекомендуют использовать уплотнительные проставки.

Сфера применения

Несмотря на то, что функционал задвижек такого типа ограничен только двумя основными действиями – перекрытие и регулирования потока рабочей жидкости или газа – они находят самое широкое применение в различных сферах народного хозяйства.

Чаще всего шиберные задвижки используются в следующих областях:

  • Коммунальное хозяйство. Арматуру монтируют на городских сетях водоснабжения и водоотведения, а также устанавливают на трубопроводах, по которым осуществляется транспортировка теплоносителей, питьевых, технических или сточных вод;
  • Нефтегазовая сфера. Благодаря своей надежности затворы являются важным элементов нефте- и газодобывающего оборудования, а также применяются на магистральных трубопроводах при транспортировке и переработке углеводородов;
  • Добыча и обогащение полезных ископаемых. Наиболее широко шиберные задвижки применяются на перерабатывающих и обогатительных фабриках – в трубопроводах и оборудовании для транспортировки, измельчения, сортировки, обогащения и т.д.;
  • Химическая и пищевая промышленность. Задвижки используются на производственных линиях при изготовлении широкого спектра химической и пищевой продукции. В этих сферах обычно используются узлы, изготовленные из высокопрочных инертных материалов, не подверженных коррозии и обеспечивающих высокую степень герметизации среды;
  • Производство строительных и отделочных материалов. Наиболее широко такие элементы применяются на цементных заводах и в оборудовании по его транспортировке. Благодаря своей высокой прочности и надежности этот тип запорной арматуры исключает потери сырья и материала на всех этапах переработки и производства;
  • Электроэнергетика. Задвижки устанавливаются на трубопроводах атомных, тепловых и гидроэлектростанций, обеспечивая регулировку жидкости охладительного контура.

Кроме того, арматура может применяться и в других сферах, где присутствуют трубопроводы большого диаметра или с большим давлением/скоростью потока.

Достоинства

В сравнении с другими типами запорной арматуры, шиберная задвижка имеет ряд преимуществ по принципу работы, устройству, техническим и эксплуатационным качествам. Среди основных достоинств следует отметить:

  • Простота и надежность конструкции, что существенно упрощает ее монтаж и эксплуатацию;
  • Высокая степень герметичности даже при работе с агрессивными и химически активными средами;
  • Долгий срок службы, благодаря отсутствию застойных зон и способности к самоочищению;
  • Быстродействие и универсальность, что дает возможность применять такую арматуру практически в любой промышленной и бытовой сфере.

Высокие эксплуатационные характеристики в сочетании с доступной стоимостью делают шиберную арматуру оптимальным и экономически выгодным решением для сфер, где основными требованиями являются высокая надежность и безопасность.

Смотрите также:

Возврат к списку

Назначение, устройство и принцип работы задвижек.

К задвижкам относятся запорные устройства, в которых проход перекрываются поступательным перемещением затвора в направлении, перпендикулярном движению транспортируемой среды.

Преимущества задвижки:

· Незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом затворе;

· Отсутствие поворотов потока рабочей среды;

· Возможность применения для перекрытия потока среды большой вязкости;

· Простота обслуживания;

· Возможность подачи среды в любом направлении;

Недостатки задвижки:

· Относительно большая высота;

· Невозможность применения для сред с кристаллизирующимися включениями;

· Невысокая скорость срабатывания затвора;

· Возможность получения гидроудара в конце хода;

· Трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора;

· Большая масса;

 

Клиновая задвижка.

В этих задвижках запирающий элемент выполнен в виде клина, который может быть сплошным или упругим.

Основные детали клиновой задвижки:

1) Седло; 2) Затвор; 3) Корпус; 4) Ходовая гайка; 5) Уплотнительная прокладка; 6) Шпиндель; 7) Верхняя крышка; 8) Сальник; 9) Сальниковый фланец; 10) Болты для натяжки сальника; 11) Маховик.

Корпус — представляет собой целую литую или сварную конструкцию, как правило, имеет высоту равную двум диаметрам перекрываемого прохода. Присоединение может быть фланцевым или сварным. Внутри корпуса два кольцевых седла и затвор (клин). В закрытом положении уплотнительные поверхности затвора прижимаются к сёдлам. В верхней части корпуса закреплена ходовая гайка, в которой ходит шпиндель, а шпиндель соединяется с маховиком. Система винт-гайка служит для преобразования вращательного движения маховика в поступательное перемещение затвора. Затвор в задвижке находится в рабочей среде, даже тогда когда проход открыт.

Существуют самые разнообразные конструкции задвижек, их классифицируют по величине рабочего давления, температурам рабочей среды, типу привода. В зависимости от конструкции системы винт-гайка и задвижки могут с выдвижным и с не выдвижным шпинделем.

Задвижка с выдвижным шпинделем система винт-гайка расположена вне транспортируемой среды, в случае ревизии можно не отключать задвижку. Работа пары винт-гайка задвижки с не выдвижным шпинделем находятся в рабочей среде. Задвижка такой конструкции не применяется в агрессивной среде.

 

Шиберная задвижка – нашла широкое применение в оборудовании устья скважин. Задвижки имеют запорный орган – шибер.

Основные узлы шиберной задвижки: корпус, шибер, шпиндель, металлические кольца, подшипник, ходовая гайка, сальниковая камера, маховик.

Принцип действия: вращая маховик по часовой стрелке, шибер перемещается вниз. Отверстие в шибере смещается от проходных отверстий вниз, при полностью опущенном шибере задвижка закрыта.

 

Шиберная задвижка.

 

 


Узнать еще:

Регулирующие клапаны

и принципы их работы

Почему используются регулирующие клапаны?

Технологические установки состоят из сотен или даже тысяч контуров управления, объединенных в сеть для производства продукта, который будет выставлен на продажу. Каждый из этих контуров управления предназначен для поддержания некоторых важных переменных процесса, таких как давление, расход, уровень, температура и т. Д., В требуемом рабочем диапазоне для обеспечения качества конечного продукта. Каждый из этих контуров принимает и внутренне создает помехи, которые пагубно влияют на переменную процесса, а взаимодействие со стороны других контуров в сети создает помехи, которые влияют на переменную процесса.

Чтобы уменьшить влияние этих возмущений нагрузки, датчики и преобразователи собирают информацию о переменной процесса и ее отношении к некоторой желаемой уставке. Затем контроллер обрабатывает эту информацию и решает, что нужно сделать, чтобы вернуть переменную процесса туда, где она должна быть после нарушения нагрузки. Когда все измерения, сравнения и вычисления выполнены, какой-либо тип конечного элемента управления должен реализовывать стратегию, выбранную контроллером.

Принципы работы

Наиболее распространенным конечным элементом управления в отраслях управления технологическими процессами является регулирующий клапан.Регулирующий клапан управляет текучей средой, такой как газ, пар, вода или химические соединения, чтобы компенсировать возмущение нагрузки и поддерживать регулируемый параметр процесса как можно ближе к желаемой уставке.

Регулирующие клапаны могут быть наиболее важной, но иногда наиболее игнорируемой частью контура управления. Причина, как правило, заключается в незнании инженером КИП многих аспектов, терминологии и областей инженерных дисциплин, таких как механика жидкости, металлургия, контроль шума, а также проектирование трубопроводов и сосудов, которые могут быть задействованы в зависимости от серьезности условий эксплуатации.

Любой контур управления обычно состоит из датчика состояния процесса, преобразователя и контроллера, который сравнивает «переменную процесса», полученную от преобразователя, с «уставкой», то есть желаемым условием процесса. Контроллер, в свою очередь, посылает корректирующий сигнал на «конечный элемент управления», последнюю часть контура и «мускул» системы управления технологическим процессом. Если датчиками переменных процесса являются глаза, а контроллером — мозг, то конечным элементом управления являются руки контура управления.Это делает его наиболее важной, а иногда и наименее понятной частью системы автоматического управления. Частично это происходит из-за нашей сильной привязанности к электронным системам и компьютерам, что приводит к некоторому пренебрежению к правильному пониманию и правильному использованию всего важного оборудования.

Что такое регулирующий клапан?

Регулирующие клапаны автоматически регулируют давление и / или расход и доступны для любого давления. Если разные системы завода работают до и при комбинациях давления / температуры, для которых требуются клапаны класса 300, иногда (если позволяет конструкция), все выбранные регулирующие клапаны будут соответствовать классу 300 для взаимозаменяемости.Однако, если ни одна из систем не превышает номинальные значения для клапанов класса 150, в этом нет необходимости.

Клапаны

обычно используются для управления, и их концы обычно имеют фланцы для облегчения обслуживания. В зависимости от типа питания диск приводится в движение гидравлическим, пневматическим, электрическим или механическим приводом. Клапан регулирует поток за счет движения плунжера клапана относительно порта (ов), расположенного внутри корпуса клапана. Плунжер клапана прикреплен к штоку клапана, который, в свою очередь, соединен с приводом.

Устройство регулирующего клапана

На изображении ниже показано, как можно использовать регулирующий клапан для управления скоростью потока в линии. «Контроллер» принимает сигналы давления, сравнивает их с падением давления для желаемого потока и, если фактический поток отличается, регулирует регулирующий клапан для увеличения или уменьшения потока.

Можно разработать сопоставимые устройства для управления любой из множества переменных процесса. Температура, давление, уровень и скорость потока являются наиболее распространенными контролируемыми переменными.

Изображение взято с http://www.steamline.com/

Типы клапанов и типовые области применения

Тип клапана Обслуживание и функции
IoS TH PR постоянного тока
Ворота ДА НЕТ НЕТ НЕТ
Глобус ДА ДА НЕТ ДА (примечание 1)
Чек (примечание 2) НЕТ НЕТ НЕТ
Остановить проверку ДА НЕТ НЕТ НЕТ
Бабочка ДА ДА НЕТ НЕТ
Мяч ДА (примечание 3) НЕТ ДА (примечание 4)
Заглушка ДА (примечание 3) НЕТ ДА (примечание 4)
Мембрана ДА НЕТ НЕТ НЕТ
Устройство безопасности НЕТ НЕТ ДА НЕТ

Условные обозначения:

  • DC = изменение направления
  • IoS = Изоляция или останов
  • PR = Сброс давления
  • TH = дросселирование

Примечания:

  1. Для изменения направления потока на 90 градусов можно использовать только угловые шаровые краны.
  2. Обратные клапаны (кроме запорных) останавливают поток только в одном (обратном) направлении. Запорные клапаны могут использоваться и используются в качестве запорных, запорных или стопорных клапанов в дополнение к использованию в качестве обратного клапана.
  3. Некоторые конструкции шаровых кранов (обратитесь к производителю клапана) подходят для дросселирования.
  4. Многопортовые шаровые и пробковые краны используются для изменения направления потока и смешивания потоков.

Типы клапанов, их применение и критерии выбора

Эта статья посвящена клапанам, а также различным типам клапанов и фитингов.Клапаны — это механические или электромеханические устройства, которые используются для управления движением жидкостей, газов, порошков и т. Д. По трубам или трубкам, из резервуаров или других контейнеров. В большинстве случаев клапаны полагаются на какой-либо механический барьер — например, тарелку, шар, диафрагму — который можно вставлять и удалять из потока проходящего материала. Некоторые клапаны спроектированы как двухпозиционные, в то время как другие позволяют очень точно контролировать прохождение среды.

Изометрический чертеж типичного ручного клапана на четверть оборота с фланцами на болтах.

Изображение предоставлено: cherezoff / Shutterstock.com

Выбор материала играет важную роль при выборе клапанов, чтобы гарантировать совместимость смачиваемых частей клапана с проходящей через него жидкостью или порошком. Размер определяется диаметром трубы или трубопровода, расходом и шириной между фланцами для трубопроводной арматуры, устанавливаемой в качестве замены.

Типы клапанов и их применение

Аэрозольные клапаны

Аэрозольные клапаны

используются для выдачи содержимого аэрозольных баллончиков.Они состоят из двух основных компонентов: корпуса и штока. Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип привода, тип выхода, размер клапана и материалы конструкции. Распространение средств массовой информации также может быть рассмотрено. Аэрозольные клапаны дозируют жидкости, кремы и мази, газы, чистящие средства и любой другой продукт, упакованный в аэрозольный баллончик.

Клапаны Air Logic

Клапаны

Air Logic представляют собой механические или электромеханические устройства, используемые для регулирования потока воздуха в пневматических системах и могут использоваться вместо электрического управления в таких случаях, как опасная атмосфера или когда электрическое управление нецелесообразно.Основные характеристики включают тип привода, количество портов, материалы конструкции, скорость переключения, размер резьбы порта, номинальное давление и входное напряжение. Клапаны с воздушной логикой применяются в пневматических системах как аварийные остановки, пилотные клапаны, одноразовые клапаны и т. Д.

Балансировочные клапаны

Балансировочные клапаны

используются для управления потоком жидкости путем равномерного разделения потока на несколько ветвей потока. Основные характеристики включают количество портов, портовые соединения, размер клапана и материалы конструкции. Балансировочные клапаны используются в основном в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и гидравлических системах. Например, их можно использовать в коммерческих системах отопления / охлаждения для регулирования температуры воды при различных условиях нагрузки. Их также можно использовать для создания уравновешивающей силы для цилиндров двустороннего действия.

Шаровые краны

Шаровые краны

— это четвертьоборотные клапаны со сферами с отверстиями, которые поворачиваются в потоке трубы, чтобы блокировать или пропускать поток. Доступны специальные конструкции, позволяющие регулировать поток.Основные характеристики включают количество портов, конфигурацию портов, соединения портов, размер клапана и материалы, из которых изготовлен корпус клапана, его седло, уплотнение и набивка штока. Шаровые краны используются практически везде, где необходимо перекрыть поток жидкости, от линии сжатого воздуха до гидравлической системы высокого давления. Шаровые краны могут обеспечить низкие потери напора, поскольку порт может точно соответствовать диаметру трубы. Шаровые краны также имеют тенденцию к лучшему уплотнению, чем дроссельные заслонки, но их покупка и обслуживание могут быть более дорогими.Обычно они приводятся в действие с помощью рычага, который обеспечивает визуальную индикацию состояния клапана.

Шаровой клапан в разрезе с отверстием полного диаметра, обеспечивающим неограниченный поток.

Изображение предоставлено: Марина Демкина / Shutterstock.com

Заглушки

Заглушки

или линейные заглушки — это механические устройства, используемые для остановки потока через трубопровод. Они используются в основном в нефтегазовой промышленности как средство изоляции участков трубопровода.Эти клапаны также известны как жалюзи для трубопроводов. Основные характеристики включают тип клапана, тип привода, соединения порта, размер клапана, а также материал корпуса клапана, его седла, уплотнения и футеровки. Заглушки широко распространены на судах и морских платформах. Они обеспечивают видимую и немедленную индикацию того, является ли труба открытой или закрытой, и используются для изоляции частей трубопровода для проведения технического обслуживания.

Клапаны-бабочки

Поворотные заслонки

— это четвертьоборотные клапаны, в которых используются центральные круглые заслонки, которые поворачиваются в поток и выходят из него.Основные технические характеристики включают соединение порта, размер клапана и материалы, из которых изготовлен корпус клапана, его седло, уплотнение, диск и набивка штока. Дисковые затворы используются на очистных сооружениях, электростанциях и технологических установках для запирания, регулирования и отключения и особенно популярны в трубопроводах очень большого диаметра. Как правило, дисковые поворотные затворы меньше по размеру и дешевле, чем шаровые краны той же мощности, поэтому их трудно эксплуатировать при высоком давлении и потоке. Кроме того, они более подвержены утечкам, чем шаровые краны, и имеют более высокие потери напора.

Дроссельная заслонка с червячным приводом обеспечивает повышенный момент закрытия / открытия.

Изображение предоставлено: Ютана artkla / Shutterstock. com

Клапаны с картриджем

Картриджные клапаны

используются для управления потоком в гидравлических и пневматических гидравлических системах. Их конструкция картриджа позволяет подключать их к общим коллекторам и, таким образом, экономить вес и стоимость по сравнению с дискретным монтажом клапана. Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип клапана, тип привода, количество портов, размер клапана и материалы корпуса клапана, его седла, уплотнения, футеровки и набивки штока.Картриджные клапаны могут использоваться в любом из обычных гидравлических приложений, для которых служат обычные гидравлические или пневматические клапаны, включая проверку, управление направлением, управление потоком, логику, управление давлением, управление двигателем и т. Д.

Клапаны корпуса

Клапаны для обсадных труб

используются исключительно в нефтегазовой промышленности для обеспечения доступа к обсадным трубам скважин. Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип привода, соединения портов, размер клапана и материалы конструкции.

Обратные клапаны

Обратные клапаны

позволяют жидкости проходить через них только в одном направлении.Обратные клапаны подъемного типа имеют такую ​​же конструкцию, как и шаровые клапаны, и используют шар или поршень, часто поддерживаемый пружиной, которая открывается при определенном давлении, но закрывается при понижении давления, что предотвращает обратный поток. Эти клапаны часто подходят для приложений с высоким давлением. Вариантом является запорный обратный клапан, который выполняет функцию запорного клапана.

В поворотных обратных клапанах

используются шарнирные заслонки, дисковые пластины или пластины, которые часто с пружинным приводом закрываются против отверстий при уменьшении давления.Эти устройства могут быть эффективны при низком давлении. Обратный клапан с наклонным диском несколько изменяет тему, слегка откидывая заслонку внутрь, чтобы уменьшить давление, необходимое для открытия. В обратных клапанах типа «бабочка» или «двойная дверца» используются две полукруглые заслонки или пластины, которые шарнирно закреплены на центральной линии порта клапана и открываются ниже по потоку в направлении потока.

Резиновые обратные клапаны также доступны и включают в себя такие конструкции, как откидные и утиные. Обратные клапаны используются на газопроводах, для подачи воздуха и с насосами — везде, где жидкость должна двигаться в одном направлении.Они могут быть уменьшены в размерах, изготовлены из пластика и могут иметь множество специальных функций, например, металлические седла.

Клапаны для новогодней елки

Клапаны

Christmas Tree — это механические устройства, используемые для управления потоком среды, поступающей из скважин или других систем. Основные характеристики включают предполагаемое применение, количество портов, а также номинальные значения давления и температуры. Клапаны «новогодняя елка» используются в основном в нефтяных и газовых скважинах и обычно устанавливаются на устье скважины для перекрытия или регулирования потока среды.Обычно они изготавливаются на заказ.

Кран клапаны

Крановые клапаны

используются для опорожнения резервуаров и т.п. и часто имеют резьбовые средства для открытия и закрытия. Они также используются в качестве запорных устройств низкого давления, где обычно используют четвертьоборотный рычаг. Основные характеристики включают тип клапана, соединения порта, размер клапана и материалы конструкции. Крановые клапаны используются в различных сферах применения, включая радиаторы, обогреватели, резервуары, бойлеры, лабораторную посуду, воздушные системы, резервуары, бочки и т. Д.

Мембранные клапаны

В мембранных клапанах

используются гибкие мембраны для перекрытия потока в трубах. Подобно пережимным клапанам, диафрагма полностью изолирует исполнительные устройства от технологической жидкости, что является преимуществом для клапанов в санитарных условиях. Основные характеристики включают конфигурацию порта, соединения порта, размер клапана, среду и материал уплотнения. Мембранные клапаны используются в основном в фармацевтической, косметической, пищевой и полупроводниковой промышленности. Иногда регулирующие клапаны, приводимые в действие пневматическими мембранами, ошибочно называют «мембранными клапанами».Предупреждаем читателя делать это различие.

Дисковые клапаны

Дисковые клапаны

— это механические устройства, используемые для управления потоком через трубу. Дисковый клапан состоит из круглой плоской пластины, прикрепленной к концу штока, который входит в трубу под углом 45 градусов к продольной оси трубы. Поворот штока на полукруг открывает или закрывает трубу. Дисковые клапаны почти всегда используются в пищевой промышленности. Основные характеристики включают тип клапана, тип привода, соединения портов, размер клапана и материалы конструкции.Дисковые клапаны используются в пищевой, фармацевтической и молочной промышленности для перекрытия жидких, порошковых или пищевых суспензий, где санитария имеет решающее значение.

Двойные запорные и спускные клапаны

Двойные запорные и спускные клапаны

— это механические или электромеханические устройства, состоящие из двухрядных запорных клапанов и одинарных спускных клапанов в обычных корпусах клапанов, которые используются для изоляции трубопроводов жидкости от давления выше по потоку. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип привода, тип соединения порта, коэффициент расхода, среду, номинальное давление, а также характеристики.Двойные запорные и спускные клапаны используются в основном в системах управления технологическим процессом с целью перекрытия входного давления и стравливания жидкости и / или давления в системе. Они могут управляться вручную или управляться электромеханическим приводом. Среда может включать воду, химические вещества, газы, масло, пар или другие подобные жидкости.

Клапаны двигателя

Двигатель Клапаны используются в двигателях для уплотнения между камерами сгорания и впускной или выпускной системами.Основные характеристики включают предполагаемое применение, диаметр головки и штока, а также материал. Открытие и закрытие клапанов двигателя контролируется серией кулачков и пружин. Они доступны из нескольких материалов и типов в зависимости от области применения, включая автомобили, грузовики, мотоциклы и т. Д., Со специальными конструкциями, доступными для гоночных приложений.

Клапаны смесителя

Клапаны смесителя

используются для управления потоком жидкости в бассейны или раковины и обычно не имеют выпускных соединений, хотя некоторые из них оснащены резьбой для подключения шланга, часто называемой нагрудником или патрубком для шланга.Основные характеристики включают тип клапана, тип привода, соединения порта, размер клапана и материал, из которого изготовлен корпус клапана, включая его седло, уплотнение, футеровку и набивку штока. Другой аспект — тип монтажа.

Смесительные клапаны используются в лабораториях на барабанах в качестве нагнетателей для шлангов и могут быть изготовлены из недорогих материалов, которые можно выбросить после опорожнения содержимого контейнера.

Поплавковые клапаны

Поплавковые клапаны

— это механические устройства, в которых используются полые сферы или другие формы, установленные на рычагах или направляющих, которые открывают и закрывают впускные отверстия для жидкости.Поплавковый клапан используется в основном для поддержания жидкости в резервуаре на определенном уровне. Основные характеристики включают предполагаемое применение, соединения портов, размер клапана, размер поплавка и материалы, из которых изготовлен корпус клапана, его уплотнение и поплавок. Поплавковые клапаны используются в туалетах ванных комнат для пополнения уровня воды после смыва и во многих системах контроля уровня в резервуарах.

Задвижки

Задвижки

используются в основном для блокировки потока жидкости и с меньшей вероятностью будут использоваться для регулирования потока.В задвижке используется пластинчатый барьер, который можно опустить в поток, чтобы остановить поток. Его работа аналогична работе шарового клапана, за исключением того, что шибер обеспечивает меньшее ограничение потока, чем затвор шарового клапана, когда вентиль находится в полностью открытом положении. Основные характеристики включают конфигурацию порта, соединения порта, размер клапана и материалы, из которых изготовлен корпус клапана, его седло, уплотнение, футеровка и набивка штока. Задвижки могут использовать заглушки клиновидной формы или параллельные пластины. Заглушки обычно уплотняют как верхнюю, так и нижнюю стороны клапана, в то время как пластины обычно уплотняют только верхнюю сторону клапана.Клинья могут иметь множество вариантов конструкции, которые уменьшают или компенсируют износ уплотнительных поверхностей. Хотя преимуществом задвижек является их меньшая потеря напора при открытии по сравнению с шаровыми задвижками, они не подходят для дросселирования и могут не обеспечивать принудительное перекрытие, которое обеспечивают шаровые краны. Задвижки используются на очистных сооружениях, электростанциях и технологических установках для отсечки и изоляции.

Задвижки обычно бывают с выдвижным и невыдвижным штоком.Преимущество клапанов с выдвижным штоком состоит в том, что они позволяют легко увидеть, открыт или закрыт клапан. Преимущество клапанов с невыдвижным штоком или NRS заключается в том, что шток защищен от воздействия коррозии или других условий окружающей среды крышкой клапана. Никакая конструкция не оказывает большого влияния на фактическую функцию клапана.

Клапаны запорные

Шаровые клапаны

, названные в честь их корпусов сферической формы, которые когда-то были обычным явлением, также названы в честь использования в них шарообразного диска, который ограничивает поток, закрываясь ограничивающим отверстием.Диск открывается и закрывается с помощью маховика на клапанах с ручным управлением и с помощью привода и скользящего вала на автоматических клапанах. Основные характеристики включают тип клапана, конфигурацию порта, соединения порта, размер клапана и материалы, из которых состоит корпус клапана, такие как его седло, уплотнение, футеровка и набивка штока. Проходные клапаны используются для запирания и регулирования, например, на очистных сооружениях, предприятиях пищевой и технологической промышленности. Наиболее распространенной разновидностью является клапан Z-типа, названный так из-за пути, по которому жидкость проходит через корпус клапана.Эти два поворота под прямым углом, которые жидкость должна совершить через клапан, объясняют относительно высокие потери напора в конструкции. Менее ограничивающая конструкция — это клапан Y-образного типа, который ориентирует шток клапана под углом 45 ° к корпусу клапана. Другой стиль — угловой клапан, который поворачивает поток на 90 °.

Форма диска может быть изменена для создания клапана, который быстро переходит в режим полного потока, или, используя более коническую конструкцию плунжера, можно создать клапан, который может точно регулировать поток.

Проходные клапаны могут уплотняться от потока жидкости или вместе с ним, в зависимости от требований установки (т.е.е. закрытие при отказе или открытие при отказе), и выбор играет важную роль в выборе размера привода. Как и задвижки, шаровые краны могут быть с выдвижным штоком или NRS.

Типичный Z-образный шаровой клапан в разрезе, показывающий два поворота, которые должна совершить жидкость через корпус.

Изображение предоставлено: Surasak_Photo / Shutterstock.com

Типичный запорный клапан Y-образной формы менее ограничивает поток жидкости, чем Z-образный клапан.

Изображение предоставлено: PHOTOCREO Михал Беднарек

Гидравлические клапаны

Гидравлические клапаны

— это механические или электромеханические устройства, используемые для управления потоком жидкости в гидравлических гидравлических системах.В мобильных системах они часто приводятся в действие вручную, а в стационарных — электрически. Основные характеристики включают тип клапана, тип привода, соединения портов, количество портов, конфигурацию портов, материалы конструкции и номинальное давление. Гидравлические клапаны используются на строительных машинах — экскаваторах-погрузчиках, погрузчиках и т. Д., А также в большом количестве стационарных систем, таких как пресс-подборщики и прессы.

Гидравлические клапаны

Игольчатые клапаны

Игольчатые клапаны

используются для измерения расхода жидкости через трубки или порты.Поток регулируется путем вставки или извлечения сужающегося штока в или из аналогичного сужающегося отверстия, создавая очень точный способ регулирования потока жидкости через отверстие. Основные характеристики включают тип клапана, соединения порта, размер клапана и материалы, из которых изготовлен корпус клапана, включая его седло, уплотнение, футеровку и набивку штока. Игольчатые клапаны используются в вакуумных системах и для систем измерения, где требуется точное регулирование расхода. Из-за большого количества оборотов, необходимых для закрытия игольчатого клапана, они не идеально подходят для использования в запорных системах.

Пережимные клапаны

Пережимные клапаны

— это механические устройства, используемые для регулирования потока жидкости и сухого продукта по трубам. В пережимном клапане используется гибкая трубка, которая служит каналом, который может быть зажат за счет использования давления воздуха или жидкости на его внешнюю поверхность. Он также может приводиться в действие механически. Основные характеристики включают размер клапана и материал, из которого изготовлена ​​трубка. В пережимном клапане сама трубка является единственным материалом, контактирующим с продуктом в трубе.Пережимные клапаны используются для регулирования потока и отключения пищевых суспензий, сухих продуктов, песка, гравия и т.п.

Поршневые клапаны

Поршневые клапаны

— это механические устройства, используемые для управления потоком жидкости через трубу. В поршневом клапане используется цилиндрическая заглушка для перекрытия потока через клапан и обычно используется для изоляции. Основные характеристики включают размер клапана, соединения портов и материалы корпуса клапана, такие как его седло, уплотнение, футеровка и набивка штока.Поршневые клапаны используются для изоляции в паровых, конденсатных и других жидкостных системах.

Пробковые клапаны

Пробковые клапаны

— это четвертьоборотные клапаны, используемые для регулирования потока жидкости через трубу. Плунжерный клапан сужает поток аналогично шаровому клапану, используя пробку с отверстиями, а не шар с отверстиями, который поворачивается в потоке, чтобы сузить или разрешить поток. Основные характеристики включают тип клапана, конфигурацию порта, соединения порта, размер клапана и материалы, из которых изготовлен корпус клапана, а также его седло, уплотнение, футеровку и набивку штока.Пробковые клапаны используются для запорной арматуры и, например, в качестве регулирующей арматуры в химической промышленности, на перерабатывающих предприятиях и очистных сооружениях. Различают плунжерные клапаны со смазкой, которые впрыскивают смазку между плунжером и корпусом клапана, чтобы действовать как герметик, и несмазываемые клапаны, которые вместо этого полагаются на полимерную втулку для уплотнения и уменьшения трения.

Тарельчатые клапаны

Тарельчатые клапаны

— это механические или электромеханические устройства, используемые для управления потоком воздуха в пневматические цилиндры.Термин «тарельчатый клапан» также описывает разновидность обратного клапана. Клапаны двигателя также иногда называют тарельчатыми клапанами. Основные характеристики включают тип клапана, размер клапана, материалы конструкции, коэффициент расхода и номинальное давление. Тарельчатые клапаны используются в пневматических системах и могут управляться пилотным воздухом или электрически с помощью соленоида.

Предохранительные клапаны

Вид в разрезе предохранительного клапана, показывающий подпружиненную диафрагму.

Изображение предоставлено: Дмитрий Приданников / Shutterstock.ком

Предохранительные клапаны

защищают находящиеся под давлением системы, такие как котлы или трубопроводы, от условий избыточного давления, обычно с помощью подпружиненной диафрагмы. Они могут сбрасывать внутреннее давление, а также внешнее давление, вызванное, например, образованием вакуума внутри резервуара. Основные характеристики включают тип клапана, соединения портов, размер клапана, номинальное давление, предполагаемое применение и материалы конструкции.

Предохранительные клапаны используются в пневматических компрессорах, на газопроводах и в криогенных системах — короче говоря, в любом месте, где могут возникать условия избыточного или пониженного давления.Клапаны сброса давления и вакуума работают автоматически, но могут иметь ручные средства срабатывания для проверки. На конденсаторах используются атмосферные предохранительные клапаны. Клапан управления помпажем — это своего рода предохранительный клапан, предназначенный для уменьшения повреждения гидравлических систем от явления, известного как гидравлический помпаж.

Поворотные и бункерные клапаны

Поворотные клапаны

иногда называют поворотными воздушными шлюзами и используются в основном для дозирования порошков и других сухих текучих продуктов. Клапаны бункера тесно связаны между собой и используются для выдачи сухих продуктов из бункеров и аналогичных емкостей для сухого хранения.

Электромагнитные клапаны

Электромагнитные клапаны

— это электромеханические устройства, которые используются в основном в масляных и воздушных системах для дистанционной остановки и запуска потока жидкости. Они зависят от электромеханических соленоидов для прямого или управляемого управления. Обычно они не используются для пропорционального регулирования расхода. Основные характеристики включают тип клапана, количество портов, конфигурацию портов, соединения портов, размер клапана, материалы конструкции, номинальное давление и входное напряжение. Электромагнитные клапаны используются для приведения в действие гидравлических домкратов, управления гидроцилиндрами на грузовиках и управления потоком воды, масла или растворителей через системы трубопроводов.Они также широко используются в пневматических системах. Электромагнитный запорный клапан предназначен для блокировки воздушного клапана в нужном положении без необходимости поддержания питания на соленоиде.

Электромагнитные клапаны можно использовать для направления воздуха к пневматическим устройствам, таким как это приспособление для сборки с пневматическим приводом.

Изображение предоставлено asharkyu / Shutterstock.com

Использование клапанов и их A pp l ic Деятельность и промышленность

За некоторыми исключениями (например, топливные клапаны самолетов или клапаны охлаждения) клапаны не относятся к отрасли; они могут использоваться в широком спектре отраслей, включая химическую переработку, производство продуктов питания и напитков, транспортировку газа, горнодобывающую промышленность, нефть и газ, а также производство электроэнергии.

Некоторые из них предназначены для гидравлических систем, включая электромагнитные, тарельчатые, гидравлические, картриджные и воздушные логические клапаны. Другие предназначены для общих трубопроводных применений или небольших жидкостных систем и включают в себя пробки, поршни, пережимные, шаровые, запорные, дисковые, мембранные, дроссельные и шаровые клапаны. Кроме того, существуют клапаны, предназначенные для автоматического срабатывания в определенных случаях, включая предохранительные и обратные клапаны.

Некоторые клапаны настолько распространены, что сгруппированы по функциям, например, регулирующие клапаны питательной воды и продувки котла, краны, поплавковые клапаны, двойные запорные и спускные клапаны, зонные клапаны HVAC или обратные клапаны для дренажа пола.Некоторые клапаны настолько специализированы, что могут иметь только одно или два применения, например, поворотные соленоидные клапаны, используемые в экскаваторах, или обратные вентиляционные клапаны, используемые в канализационных системах и на кораблях.

Что касается трубопроводной арматуры, многие могут рассматриваться как подходящие для блокировки или дросселирования. Шаровой кран лучше подходит для двухпозиционных приложений, чем для регулирования потока. То же самое с задвижками и поршневыми клапанами. Для регулирования расхода предпочтительными вариантами являются запорные и дроссельные клапаны, особенно часто они используются.Шаровые краны могут быть спроектированы так, чтобы потери на трение через открытый клапан были не больше, чем те, которые могут возникнуть в трубе такого же диаметра (что в некоторых случаях также делает их пригодными для скребков). Другие типы клапанов обычно приводят к некоторым потерям в клапане из-за необходимости размещать компоненты клапана, приводные валы и т. Д. Непосредственно в потоке и / или из-за необходимости изменить направление потока жидкости.

Размеры трубопроводной арматуры обычно соответствуют размеру фланца для различных стандартных размеров труб и давления, т.е.например, 150 фунтов на квадратный дюйм, 300 фунтов на квадратный дюйм и т. д. В стандарте ANSI B16.10 указаны габаритные размеры для фланцевых и приварных концевых клапанов из железа, работающих в паре, гидравлике и при высоких температурах.

Большинство трубопроводных клапанов доступны с ручными рычагами или маховиками, которые могут быть адаптированы к приводам зубчатого типа больших размеров и оснащены электрическими или электропневматическими приводами для автоматического управления. Клапаны, оснащенные такими приводами, иногда называют регулирующими клапанами или клапанами, регулирующими поток, поскольку с автоматическим приведением в действие они могут быть интегрированы в контуры управления, используемые для автоматизации процесса.Фраза «регулирующий клапан» иногда используется для описания клапанов, используемых в гидравлических и пневматических гидравлических системах, например, для приведения в действие гидроцилиндра. То есть любой клапан может быть регулирующим клапаном.

Пневматический привод наверху шарового клапана зажат между двумя ручными шаровыми клапанами.

Изображение предоставлено: история инженера / Shutterstock.com

Любые клапаны, оснащенные автоматическими приводами, могут считаться регулирующими клапанами, поскольку они предположительно будут связаны с удаленными контроллерами процесса.Тот же самый клапан без приводов по-прежнему будет шаровым клапаном, задвижкой и т. Д., Хотя и с ручным управлением с помощью маховика или рычага. Многие регулирующие клапаны сохраняют некоторую форму ручного управления, с помощью которого клапан можно открывать и закрывать. Некоторые клапаны считаются регулирующими клапанами, если они имеют механические средства измерения расхода, давления и т. Д. И могут регулировать клапан, например, с помощью пилотов. В меньших типоразмерах электромагнитные клапаны работают как регулирующие клапаны. Многие производители предлагают интегрированные комбинации клапанов и приводов, например шаровые краны с электроприводом.

Материал клапана может играть важную роль при выборе клапана, особенно когда речь идет о работе с агрессивными жидкостями, абразивными шламами, пищевыми продуктами и т. Д. Проблемы с материалами касаются не только смачиваемых частей, но также могут распространяться и на материалы корпуса клапана. Например, клапаны, используемые для пищевой промышленности, должны противостоять щелочным химическим веществам и обычно требуют нержавеющей стали даже для внешних частей, которые не контактируют с продуктом. Некоторые клапаны имеют футеровку для повышения их устойчивости к коррозионным жидкостям и т. Д.Обратные клапаны иногда покрывают PTFE для улучшения работы и износостойкости. Клапаны меньшего размера доступны из множества пластиков и находят применение во многих лабораторных применениях. Например, шаровые краны доступны из латуни, нержавеющей стали, полипропилена и других пластиков. Так называемые санитарные клапаны оснащены быстроразъемными фланцами, чтобы их можно было легко снимать с трубопровода для внутренней дезинфекции, и они особенно популярны в конструкциях с шаром, дроссельной заслонкой и заглушкой.Сами клапаны часто имеют функции, позволяющие быстро разобрать и собрать. Двумя популярными типами клапанов, в которых не используются металлические части, контактирующие с жидкостью, являются диафрагма и пережимные клапаны. Вместо этого приводы работают с гибкими, обычно резиновыми, элементами, которые открывают и закрывают каналы клапана и устраняют необходимость вставлять металлические части в поток жидкости и уплотнения, которые идут вместе с ними.

Гидравлические и пневматические клапаны, используемые в гидравлических системах, представлены, например, гидравлическим регулирующим клапаном, используемым для направления потока жидкости к гидроцилиндру, гидравлическому двигателю или подобному компоненту.Типичный гидравлический регулирующий клапан может иметь три положения — например, вперед, нейтраль и назад — и с их помощью цилиндр может выдвигаться и втягиваться. Часто клапаны имеют некоторую степень управления потоком для изменения скорости, с которой движется управляемое устройство. Популярное название некоторых гидравлических и пневматических клапанов — золотниковые клапаны из-за золотникового элемента, который перемещается внутри корпуса клапана, чтобы открывать и закрывать порты. Другой вид — это гидравлический переключающий клапан, названный так потому, что он позволяет оператору переключаться между системами, которые не используются одновременно, уменьшая количество дискретных компонентов, необходимых для любой данной системы.Воздушный клапан с электромагнитным приводом использует соленоид для открытия небольшого пилотного клапана, который, в свою очередь, открывает (или закрывает) выходные порты клапана. Такие воздушные клапаны используются в автоматизированном оборудовании всех видов, например, для управления цилиндрами, вращающимися устройствами и инструментами на конце руки. Воздух также используется во взрывоопасных зонах для безотказной работы полноразмерных клапанов, таких как пневматические запорные клапаны резервуаров, используемые на резервуарных парках.

Типы клапанов — выбор C Обзор

При выборе трубопроводной арматуры важно учитывать, будет ли она использоваться для операций пуска-останова или для дросселирования.Гидравлический удар — то есть скачок давления или изменение количества движения, вызванные внезапной остановкой движущейся жидкости или изменением направления — который может возникнуть в результате таких операций, может вызвать повреждение клапанов и задействованного оборудования. Выбор конструкции клапана, которая сводит к минимуму гидравлический удар, может снизить уровень повреждения системы и ее компонентов, а также снизить риск полного отказа.

Еще одно важное соображение — это природа жидкости, которая будет проходить через клапан. Жидкости, содержащие твердые частицы, могут оказывать абразивное воздействие на клапаны, механизмы которых подвергаются воздействию жидкости, например, на дроссельную заслонку.И для этих жидкостей шаровой клапан является лучшим выбором из-за непрерывного пути, по которому он проходит к жидкости. Коррозионные жидкости, такие как хлор, еще больше усложняют выбор материалов.

Активация — еще одна тема, которая может вызывать или не беспокоить. Простому шаровому крану в небольшой лаборатории или в жилых помещениях может не потребоваться ничего, кроме четвертьоборотного рычага. Для большой задвижки в технологическом трубопроводе может потребоваться электрический или пневматический привод и вся электроника, связанная с управлением им.

Срабатывание клапана зависит от типа клапана. Например, шаровые краны обычно открываются и закрываются с помощью рычага, потому что шар поворачивается только на четверть оборота между двумя положениями. В шаровом клапане часто используется маховик, который работает с ходовым винтом, чтобы поднимать и опускать плунжер шарового клапана из отверстия и в отверстие. В больших клапанах редуктор может дополнять маховик, чтобы предоставить оператору некоторое механическое преимущество при открытии или закрытии клапана. Трубопроводные клапаны обычно относятся к одному из этих двух типов.

Строительные размеры клапанов имеют решающее значение при рассмотрении вопроса о замене.

Изображение предоставлено: RachenStocker / Shutterstock.com

Важным моментом при замене клапана является расстояние между фланцами, которое хорошо видно на изображении выше. Как правило, клапан должен помещаться в пространстве между неподвижными трубами, поэтому этот размер может иметь решающее значение, если модификации существующих трубопроводов нежелательны и их следует избегать.Некоторые производители предлагают свои клапаны в качестве прямой замены размеров клапанов других типов.

Клапаны большего размера обычно используют стандартные фланцы ASME для своих соединений. В меньших размерах соединения могут варьироваться от санитарных (типа Tri-Clamp) до компрессионных.

Порты и пути относятся к количеству проходов в клапан, и для большинства трубопроводных клапанов их два. Шаровые краны обычно доступны с тремя или более отверстиями и используют шар с L-образным проходом.

Гидравлические клапаны обычно управляются автоматически на стационарных промышленных машинах и вручную на мобильных машинах. Картриджи доступны для любого места проведения. Гидравлические клапаны часто монтируются в общих коллекторах или собираются вместе в виде блоков клапанов, чтобы упростить водопровод и уменьшить занимаемое пространство. Некоторые гидравлические клапаны выполнены в виде моноблоков, что означает, что корпус нескольких клапанов выполнен как единое целое.

Воздушные логические клапаны представляют собой аналогичную версию гидравлических клапанов, в которых в качестве жидкости используется воздух (вместо масла), и они так же широко используются на заводе / производстве, как гидравлические клапаны в мобильных системах.Многие из тех же соображений, что и для гидравлических клапанов, совпадают с миром воздушных логических клапанов.

Типы клапанов и фитингов — важные атрибуты

Коэффициент расхода (Cv)

Cv относится к потоку через корпус клапана и представляет количество галлонов воды в минуту при 60 o F, которое может пройти через клапан при перепаде давления на клапане 1 фунт / кв. Дюйм. Это распространенный метод сравнения характеристик клапана.

Размер клапана

Размеры клапана в дюймах и миллиметрах обычно соответствуют размеру труб, с которыми они работают.Размер фланцев и т. Д. Обычно зависит от размера клапана.

Номинальное давление

Клапаны

часто имеют номинальные характеристики в соответствии с классами ANSI: 150 фунтов на квадратный дюйм, 300 фунтов на квадратный дюйм и т. Д., Что соответствует стандартным характеристикам трубопроводов. Внутренние шаровые краны могут быть рассчитаны на давление 600 фунтов на кв. Дюйм.

Соединения портов

Настоящее соединение относится к соединениям на корпусе клапана, которые позволяют вставлять его в трубопровод, не раздвигая трубы. Это обычное дело для небольших шаровых кранов, в которых соединения труб часто имеют резьбу.Односторонние клапаны имеют это соединение только с одной стороны. Компрессионные фитинги также применяются в основном к небольшим клапанам, используемым с трубками из меди, пластика и т. Д. Фланцы являются обычными соединениями портов в более крупных клапанах. Соединения могут быть спаяны во многих клапанах меньшего размера, используемых для водоснабжения. Пластиковые клапаны могут иметь раструб для сварки растворителем.

Другие характеристики клапана

Клапаны часто считаются непроницаемыми для пузырьков — это описание клапанов, которые не допускают прохождения жидкости при закрытии.Некоторые конструкции более склонны к пузырьковой герметичности, чем другие, особенно те клапаны, которые предназначены для двухпозиционного режима работы, по сравнению с теми, которые используются в основном для регулирования потока.

Все о клапанах — Ресурсы

T ra d e Ассоциации

Источники

  • Краткая история клапанов и автоматизации клапанов: https://www.bitorq.com

Нормы и стандарты

Стандартов на клапаны

слишком много, чтобы их перечислить, но читатель может обратиться к различным организациям по стандартизации, таким как ASME, ANSI и API, за их исчерпывающими собраниями стандартов трубопроводов и клапанов.В выборку вошли:

ASME F885 Размеры корпуса шарового клапана из бронзы

ASME F1098 Размеры дроссельной заслонки

API 594 Обратные клапаны межфланцевого типа

ANSI B16.10 Торцевые и конечные размеры клапанов из черных металлов

Сводка

Это руководство дает общее представление о клапанах, их выборе и использовании в различных средах. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Другие артикулы клапана

Больше от Насосы, клапаны и аксессуары

Принцип работы регулирующего клапана

| Анимация регулирующего клапана

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 «уставку» с «переменной процесса», значение которой обеспечивается датчиками, отслеживающими изменения в таких условиях.

Регулирующий клапан

также называется конечным элементом управления .

Анимация работы регулирующего клапана

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 (от 0,2 до 1,0 бар), сейчас более распространены в промышленности.

Почему используются регулирующие клапаны?

Технологические установки состоят из сотен или даже тысяч контуров управления, объединенных в сеть для производства продукта, который будет выставлен на продажу.

Каждый из этих контуров управления предназначен для поддержания некоторых важных переменных процесса, таких как давление, расход, уровень, температура и т. Д., В требуемом рабочем диапазоне для обеспечения качества конечного продукта.

Каждый из этих контуров принимает и внутренне создает помехи, которые пагубно влияют на переменную процесса, а взаимодействие со стороны других контуров в сети создает помехи, которые влияют на переменную процесса.

Чтобы уменьшить влияние этих возмущений нагрузки, датчики и преобразователи собирают информацию о переменной процесса и ее отношении к некоторой желаемой уставке. Затем контроллер обрабатывает эту информацию и решает, что нужно сделать, чтобы вернуть переменную процесса туда, где она должна быть после нарушения нагрузки.

Когда все измерения, сравнения и вычисления выполнены, какой-либо тип конечного элемента управления должен реализовывать стратегию, выбранную контроллером.

Принципы работы

Наиболее распространенным конечным элементом управления в отраслях управления технологическими процессами является регулирующий клапан. Регулирующий клапан управляет текучей средой, такой как газ, пар, вода или химические соединения, чтобы компенсировать возмущение нагрузки и поддерживать регулируемый параметр процесса как можно ближе к желаемой уставке.

Регулирующие клапаны могут быть наиболее важной, но иногда наиболее игнорируемой частью контура управления. Причиной обычно является незнание инженером по приборам многих аспектов, терминологии и областей инженерных дисциплин, таких как механика жидкости, металлургия, контроль шума, а также проектирование трубопроводов и сосудов, которые могут быть задействованы в зависимости от серьезности условий эксплуатации.

Любой контур управления обычно состоит из датчика состояния процесса, преобразователя и контроллера, который сравнивает «переменную процесса», полученную от преобразователя, с «уставкой», то есть желаемым условием процесса. Контроллер, в свою очередь, отправляет корректирующий сигнал на «конечный элемент управления», последнюю часть контура и «мускул» системы управления технологическим процессом.

В то время как датчики , переменных процесса — это глаза, контроллер , — мозг, а затем конечный элемент управления — это руки контура управления.Это делает его наиболее важной, а иногда и наименее понятной частью системы автоматического управления. Частично это происходит из-за нашей сильной привязанности к электронным системам и компьютерам, что приводит к некоторому пренебрежению к правильному пониманию и правильному использованию всего важного оборудования.

Регулирующий клапан состоит из трех основных частей, каждая из которых существует в нескольких типах и исполнениях:

Типы корпусов регулирующих клапанов

Самыми распространенными и универсальными типами регулирующих клапанов являются проходные и угловые клапаны с поступательным движением штока.Их популярность обусловлена ​​прочной конструкцией и множеством доступных опций, которые делают их пригодными для различных технологических процессов, включая тяжелые условия эксплуатации.

Корпуса регулирующих клапанов могут быть отнесены к нижеприведенной категории
  • 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
    • Корпуса регулирующих клапанов с V-образным пазом
    • Корпуса регулирующих клапанов с эксцентриковым диском
    • Корпуса регулирующих клапанов с эксцентриком
  • Клапаны золотниковые
    • Клапан гидрораспределитель
    • Золотниковый клапан
    • Клапан поршневой
  • Пневматические клапаны
    • Пневматический клапан
    • Релейный клапан
    • Пережимной клапан с пневмоприводом

Также читайте: Характеристики регулирующего клапана

Руководство по выбору промышленных клапанов

: типы, характеристики, применение

Клапаны — это механические устройства, которые регулируют поток и давление жидкостей, газов и суспензий в системе.Они также известны как регуляторы и используются в самых разных областях. Клапаны сильно различаются по размеру, конструкции, функциям и работе. Есть несколько методов, которые можно использовать для классификации клапанов, включая механизм управления и функцию клапана.

Функция клапана

Клапаны

являются частью многих повседневно используемых машин и могут выполнять множество функций. Три общие функции клапана включают остановку и запуск потока, дросселирование (управление) потоком и выполнение функции невозвратной проверки потока (проверки).

Запорные / пусковые клапаны используются в системах, в которых не требуется дросселирование потока. Клапан открывается, чтобы пропустить поток, и закрывается, чтобы остановить поток.

Дроссельная заслонка или регулирующие клапаны регулируют скорость и пропускную способность системы.

Автор видео: cteskills.com / CC BY-SS 4.0

Обратный клапан или обратный клапан регулируют направление потока. Поток в желаемом направлении открывает клапан, в то время как поток в обратном направлении заставляет клапан закрыться.Эти клапаны важны для предотвращения обратного потока в системы в таких приложениях, как управление сточными водами.

Автор видео: cteskills.com / CC BY-SS 4.0

Метод контроля

Механизм управления потоком может варьироваться в зависимости от применения клапана. Обычно существует два способа управления потоком через клапан.

Линейное движение В клапанах используется запорный элемент, который движется по прямой линии, чтобы пропускать, останавливать или дросселировать поток.Укупорочное устройство может быть диском, пластиной или гибким материалом, например диафрагмой. Укупорочное устройство можно использовать для:

  • Переместите диск или заглушку в отверстие или против него
  • Продвиньте пластину, цилиндрическую или сферическую поверхность через отверстие
  • Поместите гибкий материал в проточный канал

Вращательное движение Клапаны вращают диск или эллипс вокруг углового или круглого вала, проходящего по диаметру отверстия. Четвертьоборотные клапаны будут в полностью открытом или полностью закрытом состоянии после поворота штока на 90 °.

Типы

Ниже приводится краткое описание основных и наиболее распространенных типов клапанов, дополнительную информацию можно найти, щелкнув ссылку в их названии.

Тип

Описание

Преимущества

Недостатки

Задвижки

Кредит изображения: Кэмерон

Клапаны линейного движения, используемые для запуска и остановки потока.Клапан полностью открывается, когда диск извлекается из потока. Классификация задвижек производится по типу используемого диска: сплошной клин, гибкий клин, разрезной клин или параллельный диск.

Нет сопротивления потоку в открытом состоянии

Поток изменяется нелинейно с ходом штока

Небольшой перепад давления

Вибрация / кавитация при частичном открытии

Хорошая герметичность в закрытом состоянии

Подлежит износу

Небольшая утечка / нет утечки

Ремонтные работы сложные

Клапаны запорные

Изображение предоставлено: Flowserve

Клапаны линейного перемещения, используемые для запуска, остановки и регулирования потока.Диск перемещается перпендикулярно седлу, открывая или закрывая поток, поэтому кольцевое пространство между диском и седлом постепенно изменяется. Для шаровых клапанов существует три конструкции корпуса: Z-образный, Y-образный и угловой, а также три конструкции для диска: шаровой диск, составной диск и плунжерный диск.

Дросселирование и регулирование потока

Высокая потеря напора из-за изменения направления потока

Меньшая утечка через седло, чем у задвижки

Динамика может вызвать пульсацию и повредить трим / набивку / приводы

Шумный в приложениях с высоким давлением

Клапаны могут быть очень тяжелыми / большими по размеру для данного применения

Шаровые краны

Кредит изображения: Кэмерон

Клапаны вращательного движения, используемые для запуска, остановки или дросселирования потока.В нем используется шарообразный диск с отверстием. Когда клапан открыт, отверстие диска поворачивается по направлению потока. Когда клапан закрыт, шар поворачивается так, чтобы отверстие было перпендикулярно направлению потока.

Менее дорого

Относительно плохо для дросселирования

Низкие затраты на техническое обслуживание

Дросселирование приводит к эрозии седла

Низкий крутящий момент

Быстрое включение / выключение

компактный

Без смазки

Герметичное уплотнение

Пробковые клапаны

Кредит изображения: Кэмерон

Клапаны вращательного движения используются для остановки и запуска потока жидкости.Диск представляет собой сплошную коническую или цилиндрическую заглушку с просверленным каналом под прямым углом к ​​продольной оси заглушки. В открытом состоянии заглушка совпадает с впускным и выпускным отверстиями корпуса клапана. Заглушки бывают круглыми или цилиндрическими с конусом. Пробковые клапаны легко адаптировать

Вращательное движение

Обычно НЕ для дросселирования

Подходит для многопортовых схем

Мембранные клапаны

Изображение предоставлено: инженеры Дхарми

Клапаны линейного движения, которые используются для запуска, регулирования и остановки потока жидкости.Диск является гибким и уплотняется седлом на открытом пространстве в верхней части корпуса клапана.

Хорошо подходит для сложных сред (коррозионные химикаты, шламы, радиоактивные жидкости)

Возможность дроссельной заслонки

Редукционные клапаны

Автоматические клапаны, снижающие давление питания до предварительно выбранного значения. Давление питания должно оставаться как минимум на уровне выбранного давления.

Автоматически снижает давление питания до предварительно выбранного

Пережимные клапаны

Кредит изображения: Flowrox

Самый простой из клапанов любой конструкции. Пережимные клапаны состоят из гильзы из резины или другого синтетического материала и сжимающего механизма. Сжимающий механизм, стержень или задвижка, опускается на корпус клапана, чтобы перекрыть поток через систему.

Сравнительно недорого

Включение / выключение, а также дросселирование / регулирование

Хорошо подходит для суспензий, твердых веществ

Хорошо подходит для сложных условий

Дисковый затвор

Кредит изображения: Кэмерон

Клапаны поворотного действия, которые могут использоваться в двухпозиционных и дроссельных системах.С ними легко и быстро работать. Элемент управления потоком находится либо на вертикальной, либо на горизонтальной оси и открывается, когда ручка поворачивается на 90 градусов, и закрывается, когда клапан поворачивается еще на 90 градусов.

Вкл / выкл, а также дроссель / регулировка

Простое / быстрое управление

Хорошо подходит для приложений с большим расходом / низким давлением благодаря экономии веса / размера / стоимости

Хорошо подходит для суспензий / взвешенных веществ.

Игольчатые клапаны

Игольчатые клапаны имеют длинное коническое игольчатое острие, которое используется для относительно точной регулировки количества потока жидкости. Иногда они используются в качестве составных частей для других клапанов, поскольку игла позволяет постепенно изменять размер отверстия для потока жидкости.

Подходит для точной регулировки дросселирования

Клапаны обратные

Кредит изображения: Кэмерон

Обратные клапаны используются в системах, в которых используются задвижки, поскольку они предотвращают реверсирование потока в системе трубопроводов и имеют низкий перепад давления на клапане.Давление жидкости через систему открывает систему, в то время как вес обратного механизма закроет клапан, если поток реверсируется.

Предотвращает обратный поток

Предохранительные и предохранительные клапаны

Кредит изображения: Watts

Предохранительный клапан открывается медленно, когда давление увеличивается примерно до заданного значения, и открывается только при необходимости.Предохранительный клапан быстро открывается при достижении уставки давления и остается открытым до тех пор, пока давление не станет ниже уставки давления срабатывания. Оба клапана используются для предотвращения повреждений за счет сброса аварийных жидкостных систем с избыточным давлением.

Предотвращает избыточное давление

Предохранительные клапаны используются для несжимаемых жидкостей, таких как вода или масло

Предохранительные клапаны используются для сжимаемых жидкостей, таких как пар.

Компоненты клапана

Клапаны

могут сильно различаться по размеру и конструкции, но есть несколько основных компонентов, обеспечивающих функциональность клапана.

Корпус клапана скрепляет детали. Концы предназначены для подсоединения к трубе или оборудованию в системе и обычно привариваются встык или раструб, резьбовые или фланцевые. Тело — это первая граница давления, которая вступает в контакт с окружающей средой и средой системы.Окружающая среда является важным фактором при выборе материала корпуса.

Крышка — крышка отверстия в корпусе. Это вторая по важности граница напорного клапана, она сделана из того же материала, что и корпус. Крышка также может поддерживать внутренние детали клапана, такие как шток, диск и привод.

Трим — это термин, используемый для заменяемых внутренних деталей, таких как диск, седло, шток и втулки, используемых для направления штока.Трим отвечает за основные движения и функции управления потоком клапана.

Диск и седло позволяют разрешать и запрещать поток жидкости. Когда диск закрыт, система находится под полным давлением. Седло обеспечивает поверхность для уплотнения диска, чтобы остановить поток. В зависимости от типа клапаны могут иметь одно или несколько седел. Например, задвижка имеет два седла; один на стороне входа, а другой на стороне выхода.Конструкция диска, как правило, является местом, где клапаны получили свое название.

Шток отвечает за движение диска, плунжера или шара для открытия или закрытия клапана. Обычно его выковывают и соединяют с маховиком клапана, приводом или рычагом резьбой. Шток перемещает диск линейным или вращательным движением, открывая или закрывая клапан. В зависимости от области применения существует пять типов клапанных систем.

  • Подъемный шток с внешним винтом и вилкой — Наружная часть штока имеет резьбу, а часть штока в клапане гладкая.Резьба штока отделена от проточной среды уплотнением штока. Этот тип клапана является обычным для клапанов большего размера.
  • Подъемный шток с внутренним винтом — Резьбовая часть штока находится внутри корпуса клапана и контактирует с протекающей средой. При вращении шток и маховик поднимаются вместе, открывая клапан.
  • Невыдвижной шток с внутренним винтом — Диск клапана перемещается по штоку, как гайка, когда шток вращается. Резьба штока подвергается воздействию текучей среды, поэтому эта модель подходит, когда пространство ограничено для обеспечения линейного движения, а текучая среда не вызывает эрозии, коррозии или истирания материала штока.
  • Скользящий шток — Шток клапана скользит внутрь и наружу, открывая или закрывая клапан. Эта конструкция предназначена для быстро открывающихся клапанов с ручным управлением и регулирующих клапанов, которые работают от гидравлических или пневматических цилиндров.
  • Поворотный шток — Это широко используемая модель в шаровых, пробковых и дисковых затворах. Движение штока на четверть оборота открывает или закрывает клапан.

Набивка штока используется для создания плотного уплотнения между штоком и крышкой.Набивка оснащена одним из нескольких компонентов: толкателем сальника, сальником, сальником, упаковочным материалом или задним сиденьем. Уплотнение важно для предотвращения повреждения штока и потери жидкости или газа. Обычно это волокнистый материал или соединение (например, Teflon®), образующее уплотнение между внутренней и внешней частями клапана.

Хомут и гайка хомута используются для соединения корпуса с приводным механизмом. Хомут должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать силы, движения и крутящий момент, создаваемые приводом.Гайка используется для управления движением штока.

Привод клапана

Привод клапана управляет штоком и диском, открывая и закрывая клапан. Существует несколько типов приводов в зависимости от потребностей системы, таких как крутящий момент, необходимый для работы клапана, скорость и необходимость автоматического срабатывания.

Ручные / ручные приводы используют маховик или кривошип для открытия или закрытия клапана. Они не являются автоматическими, но предлагают пользователю возможность позиционировать клапан по мере необходимости.Ручные приводы используются в удаленных системах, которые могут не иметь доступа к электроэнергии, однако они непрактичны для приложений, в которых используются большие клапаны. Маховик может быть закреплен на штоке или молотке, что позволяет при необходимости открывать или закрывать клапан. Головки редуктора могут быть добавлены для получения дополнительных механических преимуществ и скорости открытия / закрытия.

Изображение предоставлено: Direct Industry

Электродвигатель Приводы допускают ручное, полуавтоматическое и автоматическое управление арматурой.Двигатель обычно реверсивный и используется для функций открытия и закрытия. Высокоскоростной двигатель подключен через зубчатую передачу, чтобы снизить скорость двигателя и тем самым увеличить крутящий момент. Привод управляется либо положением клапана, либо крутящим моментом двигателя. Может быть включен концевой выключатель для автоматической остановки двигателя при полностью открытом и полностью закрытом состоянии.

Электромагнитные клапаны используют гидравлическую жидкость для автоматического управления открытием или закрытием клапана. Ручные клапаны также могут использоваться для управления гидравлической жидкостью; тем самым обеспечивая полуавтоматический режим работы.Соленоид — это сконструированный электромагнит. При подаче электрического тока вокруг провода создается магнитное поле. В центр катушки помещается утюг «Т» или поршень, чтобы сконцентрировать магнетизм. Поскольку железо является сильным магнитным проводником, а воздух — нет, буква «Т» притягивается магнитным полем в положение, при котором магнетизм может проходить 100% через металлический проводник. Подвижная «Т» действует как привод клапана. Электромагнитные клапаны могут быть расположены таким образом, чтобы подача питания на соленоид либо открывала, либо закрывала клапан.Одно из применений соленоидных клапанов — подача воздуха в такие системы, как пневматические приводы клапанов. Эти клапаны не подходят для больших систем, поскольку их размер и требования к мощности будут чрезмерными.

Видео Кредит: DesignSquadNation / CC BY-SS 4.0

Пневматические клапаны с приводом могут быть автоматическими или полуавтоматическими. Они работают, преобразуя воздушный сигнал в движение штока клапана за счет давления воздуха, действующего на диафрагму или поршень, соединенный со штоком.Пневматические приводы являются быстродействующими для использования в дроссельных клапанах и для позиционирования «открыто-закрыто».

Гидравлические приводы обеспечивают полуавтоматическое или автоматическое позиционирование клапана. Они используются, когда для открытия клапана требуется большое усилие, например, главный паровой клапан. При отсутствии давления жидкости сила пружины удерживает клапан в закрытом положении. Жидкость попадает в камеру, меняя давление. Когда сила превышает силу пружины, поршень движется вверх, и клапан открывается.Чтобы закрыть клапан, гидравлическая жидкость (например, вода или масло) подается с обеих сторон поршня, в то время как другая сторона сливается или удаляется.

Изображение предоставлено: Bani Instind 23

Самоходные клапаны используют системную жидкость для позиционирования клапана. Они обычно встречаются в предохранительных клапанах, предохранительных клапанах, обратных клапанах и конденсатоотводчиках. Поскольку эти приводы используют жидкость в системе, внешний источник питания не требуется.

Скорость силовых приводов

Приводы могут иметь различную рабочую скорость.Скорость следует выбирать в зависимости от требований к скорости и мощности системы, а также наличия энергии для привода.

  • Быстродействующие приводы лучше всего использовать, когда систему необходимо быстро изолировать или открыть. Быстрое действие обеспечивают гидравлические, пневматические и соленоидные приводы. Скорость срабатывания устанавливается путем установки правильного отверстия в линиях, и клапан закрывается за счет давления пружины, которому противодействует гидравлическое или пневматическое давление, чтобы клапан оставался открытым.Электрические двигатели также могут обеспечивать быстрое срабатывание, когда скорость устанавливается через скорость двигателя и передаточное отношение.

  • Приводы медленного действия лучше всего использовать, когда холодная вода вводится в горячую систему или требуется более медленное открытие.

Размер привода

Из-за большого разнообразия и вариаций клапанов размер привода должен соответствовать конкретному клапану в системе. Если размер привода меньше, он не сможет преодолеть действующие на него силы.Это вызовет медленное и беспорядочное поглаживание. Если привод недостаточно жесткий, чтобы удерживать закрытое положение, запорный элемент врезался в седло, вызывая скачок давления. Если привод слишком большой, он будет стоить больше, весить больше и будет более медленным с точки зрения скорости и отклика. Приводы большего размера могут также обеспечивать более высокое усилие, которое может повредить внутренние детали клапана. Приводы, как правило, имеют завышенные размеры из-за факторов безопасности, но меньшие размеры работают так же хорошо, если учесть встроенные факторы безопасности.

Материал конструкции клапана

Клапаны

изготавливаются из самых разных материалов, включая металлические и неметаллические. При выборе материала следует учитывать рабочую среду (например, температуру окружающей среды), срок службы (например, техническое обслуживание) и среду (например, газ или агрессивную жидкость). Наиболее распространенным материалом является углеродистая сталь, поскольку она очень хорошо выдерживает высокие температуры, легкодоступна и недорога, но не подходит для коррозионных материалов. Нержавеющая сталь прочна и устойчива как к коррозии, так и к высоким температурам, но стоит дороже углеродистой стали.Специальные сплавы используются для тяжелых условий эксплуатации, таких как высокое давление или чрезвычайно коррозионные материалы.

Совет по выбору: Будет ли клапан в основном открыт или в основном закрыт? Некоторые материалы показывают разные характеристики в условиях непрерывного течения застоявшихся стихов.

Медиа

Среда — это термин, используемый для описания материала, который будет проходить через насосную систему. Среда играет важную роль при выборе материала, из которого будут изготовлены корпус клапана и диск, а также тип и скорость привода.В клапанной системе может быть большое количество разнообразных материалов; к ним относятся :

Gas- Клапаны для газовых систем герметично закрываются для сведения к минимуму указанной скорости утечки при номинальных рабочих температурах и давлениях.

  • Воздух — используется для описания всего безнапорного воздуха
  • Сжатый воздух — используется для описания сжатого и потенциально взрывоопасного воздуха.
  • Природный газ высокой чистоты, кислый, специальный или коррозионный
  • Нефть сжиженная
  • Пар

Жидкость: Клапаны для жидкостных систем требуют герметичных уплотнений для предотвращения утечки.

  • Вода (горячая или холодная, чистая или грязная, пресная или соленая)
  • Бензин (дизельное топливо)
  • Гидравлическая жидкость
  • Высоковязкие или вязкие жидкости

Solid: Клапаны для твердых материалов должны быть прочными и иметь небольшое количество деталей для предотвращения засорения.

  • Суспензия — Суспензия представляет собой раствор с взвешенными частицами. Для этого типа среды клапан должен эффективно работать в агрессивных условиях.
  • Порошок
Тип клапана Медиа Функция клапана Механическое движение
Жидкость Газ Твердые вещества
Нейтраль Коррозийный Гигиенический Жидкий раствор Волокнистая подвеска Нейтраль Коррозийный Вакуум Абразивный порошок Смазочный порошок Вкл. / Выкл. Регулирующий клапан Линейный Поворотный Четверть оборота
Шаровые краны X X X X X X X X X
Дроссельные заслонки X X X X X X X X X X X
Мембранные клапаны X X X X X X X X X X
Задвижки / ножевые клапаны X X X X X X X X X X
Клапаны запорные X X X X X X X X
Игольчатые клапаны X X X X
Пробковые задвижки X X X
Пробковые клапаны X X X X X X X

Технические характеристики

Поток

Клапан может использоваться для остановки и запуска, а также для дросселирования или регулирования потока или движения среды через систему.При выборе клапана можно использовать заданные и желаемые свойства потока.

Переменные для расчета расхода

переменная Символ Шт.
Расход

кв.

галлонов в минуту
Плотность ρ фунт / фут 3
Удельный вес G
Падение давления ΔP фунтов на кв. Дюйм
Коэффициент расхода C v
Геометрия трубопровода Ф п
Входной диаметр d дюймы
Температура т градус
Расход пара м фунт / ч
Впускной шток п. и фунтов на квадратный дюйм

Падение давления

Падение давления — это изменение давления между входом и выходом системы.Формула выглядит следующим образом:

ΔP = G (q / F p C v ) 2

Если падение давления слишком велико, для понижения давления можно использовать клапан большего размера или клапан с более высоким C v .

Коэффициент расхода

Коэффициент расхода клапана — это количество галлонов США в минуту воды с температурой 60 ° F, которая будет проходить через клапан в указанном отверстии с перепадом давления на клапане 1 фунт / кв. Дюйм. Коэффициент используется для определения размера, который наилучшим образом позволит клапану пропускать желаемый расход, обеспечивая при этом стабильное управление технологической жидкостью.Его можно использовать для сравнения пропускной способности клапанов разных размеров, типов и производителей. Коэффициент расхода различается для газов, жидкостей и пара, а также зависит от перепада давления на клапане. Расчет C v будет применяться либо к открытию, либо к закрытию в зависимости от функции.

Для воздуха и газов: Сжимаемые среды — плотность газа изменяется с изменением давления и, следовательно, изменяется скорость потока. Низкое давление определяется как P 2 > P 1 /2, а высокое давление определяется как P 1 > P 2 /2

Низкое давление : C v = q / (16.05) √ (п. 1 2 — п. 2 2 ) / G * T

Высокое давление : C v = q / (13,61) √ (1) / G * T

Для жидкостей: Несжимаемая среда — Скорость потока зависит только от разницы между входным и выходным давлениями, поэтому скорость остается неизменной до тех пор, пока изменение давления остается неизменным.

C v = q / F p √ (G / ΔP)

Для пара: Сжимаемые среды — плотность пара изменяется при изменении давления.Есть критический (заглушка 1 ) и некритический перепад давления. Критическим считается падение давления на 58% или более от входа к выходу.

Критическое падение давления: C v = m / 1,61 p i

Некритический перепад давления: м / (2,1 (p i + p o ))

Если рассчитанное значение C v слишком мало, размер клапана будет меньше, и технологическая система может испытывать нехватку жидкости.Это также вызывает более высокий перепад давления на клапане, вызывая кавитацию или вспышку. Если C v будет слишком высоким, клапан будет слишком большим, что приведет к потере денег и слишком сложной для маневрирования машине. Более крупный C v также может быть проблемой для дросселирования, поскольку поток не может эффективно контролироваться через отверстия. Расположение запорного элемента приводит к возможности создания высокого перепада давления и более высоких скоростей, вызывающих кавитацию, промывку или эрозию.

Характеристика расхода

Характеристика расхода описывает взаимосвязь между коэффициентом расхода и ходом клапана. Это заложено в конструкции выбранного клапана. Например, когда клапан открыт, характеристика потока позволяет определенному количеству потока через клапан с определенным процентом хода. Это особенно важно для управления дроссельной заслонкой, поскольку оно предсказуемо регулирует поток.

Диапазон действия

Диапазон регулирования — очень важный фактор при выборе типа клапана.Он определяется как максимальный или минимальный расход, которым может управлять данный тип клапана. На характеристику влияют три фактора: геометрия клапана, утечка в седле и точность или жесткость привода при почти закрытии клапана. Геометрия является неотъемлемой частью конструкции седла и затвора, и чрезмерная утечка через седло может вызвать нестабильность клапана при отрыве от седла.

Диапазон легко рассчитывается на основе геометрии и привода клапана.Если клапан не точен при 5 процентах хода, то диапазон составляет 20: 1 (100 процентов, деленное на 5%). По мере увеличения диапазона регулирования с помощью клапана можно регулировать более широкий диапазон расходов. Не обязательно, чтобы клапан имел самый высокий диапазон регулирования, потому что большинство систем не имеют такого широкого диапазона расхода. Шаровые краны с V-образным вырезом имеют самый высокий диапазон изменения 200: 1, в то время как шаровые краны имеют высокий диапазон изменения 100: 1. Более высокий диапазон значений обычно указывает на то, что чувствительность ниже, когда запорный элемент почти закрыт, и увеличивается при открытии клапана.

Расход

Скорость потока зависит от характеристики потока и падения давления на клапане.

Размер клапана

Наука, лежащая в основе выбора клапана, заключается в определении расхода через диаметр клапана. Клапаны могут иметь два отверстия разного размера, рассчитанные на перепад давления. Вот почему размер клапана почти всегда выполняется для дроссельных клапанов. Тем не менее, следует также учитывать размеры для открытых / закрытых клапанов.

  • Открыть / закрыть Клапаны должны пропускать 100% потока без значительного падения давления.Они не дросселируют поток, поэтому отверстия обычно имеют одинаковый размер. Если клапан слишком мал, поток будет ограничен, что нарушит положение двухпозиционного клапана. Большой клапан будет стоить дороже, потому что необходимо будет установить расширители.
  • Дроссельные клапаны должны производить определенный поток в определенных положениях открытия, чтобы создать перепад давления. Дроссельные заслонки работают лучше всего, когда клапан использует полный диапазон хода, обеспечивая при этом желаемые характеристики потока и максимальный выходной поток.

Превышение размера клапана происходит чаще, чем уменьшение размера, потому что производитель добавляет факторы безопасности к спецификациям, которые они получают от пользователя, которые обычно являются максимальными характеристиками системы. Клапан увеличенного размера удобнее и безопаснее, чем клапан меньшего размера

.

Размеры клапанов зависят от типа. Более подробная информация доступна на страницах с типами клапана в таблице выше.

Использование расширителей или переходников для создания нестандартных конфигураций трубопроводов можно исправить с помощью уравнения C v .Чтобы определить коэффициент геометрии трубопровода, F p , требуется внутренний диаметр трубы. «d» — это внутренний диаметр, а «D» — внешний диаметр.

C v / d 2

d i / D o (дюймы)

0,50

0.60

0,70

0.80

0,90

4

0,99

0,99

1,00

1,00

1,00

6

0,98

0,99

0,99

1,00

1.00

8

0,97

.098

0,99

0,99

1,00

10

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

12

0.94

0,95

0,97

0,98

1,00

14

0,92

0,94

0,96

0,98

0,99

16

0,90

0.92

0,95

0,97

0,99

18

0,87

0,90

0,94

0,97

0,99

20

0,85

0,89

0.92

0,96

0,99

25

0,79

0,84

0,89

0,94

0,98

30

0,73

0,79

0,85

0.91

0,97

35

0,68

0,74

0,81

0,89

0,96

40

0,63

0,69

0,77

0,86

0.95

Геометрический коэффициент трубопровода для клапанов с переходниками и переходниками на обоих концах. Кредит стола: Valtek International

Стоимость установки

  • Открыть / закрыть — Некоторые из этих клапанов считаются одноразовой покупкой; использовать, пока они не сломаются, а затем выбросить их

  • Дроссельная заслонка — Дроссельная заслонка имеет ряд факторов стоимости, не включая первоначальную стоимость и действительную стоимость установки.

Реальная стоимость установки с течением времени включает закупочную цену, установку и запуск, обучение, техническое обслуживание и стоимость запасных частей. Надежность клапанов также может повлиять на стоимость, потому что более надежные клапаны не нуждаются в таком большом обслуживании.

Характеристики

Индикатор положения клапана : Индикаторы на клапане позволяют операторам определять положение клапана. Индикатор может быть светом, позиционным переключателем, поднимающимся штоком или какой-либо другой визуально различимой характеристикой.Эта функция указывает, включен или выключен клапан, а в случае дроссельных клапанов — насколько он открыт.

Стандарты

ANSI B16.34 — охватывает технологические клапаны с трубными фланцами, сварными стыками, раструбами и концами трубной резьбы. Он определяет номинальное давление-температура, материалы, требования к конструкции и толщину стенок технологических клапанов и не применяется к инструментальным клапанам.

Стандарты MSS — применяется к клапанам из стали и сплавов с номинальным диаметром трубы 1 дюйм и меньше и номинальным давлением 10 000 фунтов на кв. Дюйм и ниже при 100 ° F.

Стандарты API — API 598 определяет требования к проверкам и испытаниям клапанов, приобретаемых в соответствии со стандартами API на клапаны. Он может быть применен к другим клапанам и широко используется в нефтяной и химической промышленности.

Стандарты NACE — для клапанов, работающих с коррозионными материалами.

Стандарты ASME и кодовые случаи — ASME разработало два кодекса для сосудов под давлением и трубопроводных систем. Роль Кодекса по котлам и сосудам высокого давления и Кодекса для трубопроводов высокого давления заключалась в обеспечении безопасности при проектировании и строительстве систем, находящихся под давлением, и в содействии стандартизации в проектировании, материалах, оборудовании и конструкции.

Ресурсы

Wermac- Введение в клапаны- Только основы

VMA- Общие типы приводов

Шестнадцать соображений при выборе клапана, которые нельзя игнорировать

4 шага к выбору клапана (pdf)

The Engineering ToolBox — Коэффициент расхода

Электромагнитные клапаны ROSS DECCO

Engineers Edge — Гидравлические и пневматические знания

Skousen, Philip L. Справочник по клапанам . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1998.Распечатать.

Изображение кредита:

Pexuniverse | Бесвик Инжиниринг | Грейнджер

1 Перепад давления в дросселе — это когда дальнейшее увеличение перепада давления не влияет на расход клапана. Для жидкостных систем засоренный поток — это когда объем увеличивается с большей скоростью, чем если бы поток увеличивался из-за разницы давлений. Когда это происходит, клапан не может пропускать дополнительный поток, даже если давление на выходе понижено.


Прочитать информацию о промышленных клапанах

Что такое шаровые краны? Принцип работы, преимущества и меры предосторожности при использовании.

Шаровые краны — распространенный тип клапана в жизни и в основном используются для регулирования и контроля жидкости. В зависимости от условий работы шаровые краны могут быть оснащены различными приводными устройствами для создания множества различных методов управления, таких как электрические шаровые краны, пневматические шаровые краны , шаровые краны , гидравлические шаровые краны и т.п.

Принцип работы:

В шаровом клапане используется полый перфорированный поворотный шар для управления потоком через него.

Шаровой клапан приводит во вращение ручку клапана с помощью трансмиссии, которая, в свою очередь, заставляет шар вращаться вокруг оси, перпендикулярной потоку. Он открывается, когда отверстие шара находится на одной линии с потоком, и закрывается, когда он поворачивается на 90 градусов ручкой клапана.

Преимущества

1 Конструкция проста, вес и объем относительно небольшие, легко разбираются и ремонтируются.

2 Поскольку шток клапана только вращается, сальниковое уплотнение штока клапана нелегко сломать, и герметичность увеличивается с увеличением давления среды.

3 Гидравлическое сопротивление невелико, а полнопроходной шаровой кран практически не имеет гидравлического сопротивления. Пневматические шаровые краны имеют одно из наименьших гидравлических сопротивлений во всех классификациях клапанов.

4 Операция простая и быстрая, ее нужно только повернуть на 90 ° от полного открытия до полного закрытия, что удобно для управления на большом расстоянии.

5 Он подходит для широкого диапазона применений, от нескольких миллиметров до нескольких метров, от высокого вакуума до высокого давления.

Принцип работы санитарного шарового крана аналогичен принципу работы обычного шарового крана, главным образом потому, что производственные материалы и производственный процесс более строгие. Если вы хотите получить более полное представление о санитарных клапанах, посетите наш веб-сайт http://www.adamantvalves.com/ для получения дополнительной информации.

Меры предосторожности при использовании

1 Шаровой кран необходимо очищать и ремонтировать один раз в год.

2 Шаровой кран следует активировать не реже одного раза в месяц, чтобы предотвратить застревание шара.

3 Шаровой кран может быть только полностью открыт или полностью закрыт и не может использоваться для дросселирования.

Основанная в 2002 году компания Adamant Valves , мировой производитель и поставщик клапанов для сантехнической арматуры, превратилась в одного из ведущих производителей высокоточной сантехнической арматуры, насосов и трубопроводной арматуры из нержавеющей стали.

Основы регулирующих клапанов | Гидравлика и пневматика

Bang-bang — это термин, часто используемый для описания основных гидрораспределителей.Это относится к тому, как клапаны переключаются — от полностью открытого до полностью закрытого. Обычно это происходит мгновенно, в результате чего жидкость быстро ускоряется и замедляется. При определенных условиях это может вызвать гидравлический удар, который звучит как удар молотка по гидравлической системе изнутри. Следовательно, переключение клапана из одного положения в другое может производить звук хлопка.

Менее формальный термин для описания этих компонентов — дискретные клапаны. Этот термин относится к тому, как работают клапаны: они перемещаются из одного дискретного положения в другое, например, выдвижение, втягивание и нейтральное положение.Пропорциональные клапаны, с другой стороны, управляют направлением и скоростью. Помимо переключения в дискретные положения, они могут переключаться в промежуточные положения для управления направлением привода, скоростью, ускорением и замедлением.

Еще более простой, чем дискретный гидрораспределитель, является двоичный клапан. Как и в цифровой электронике, двоичные клапаны работают либо в режиме «включено», либо «выключено». В то время как дискретные клапаны обычно используют золотник для достижения двух, трех или более положений, дискретные клапаны используют плунжер, тарелку или шар, которые уплотняют седло.Преимущество этого типа работы заключается в том, что он обеспечивает надежное уплотнение, предотвращающее перекрестную утечку.

Возможно, самым простым из всех гидрораспределителей является обратный клапан , особый тип бинарного клапана. Основные обратные клапаны позволяют жидкости течь в одном направлении, но не позволяют жидкости течь в противоположном направлении. Как и все гидравлические компоненты, гидрораспределители могут быть представлены стандартными символами, опубликованными в ISO 1219. На рисунке 1 показано поперечное сечение подпружиненного обратного клапана и его изображение в ISO 1219.

1. Основной обратный клапан позволяет жидкости течь в одном направлении, в данном случае снизу вверх. Показаны символ ISO и фотография в разрезе подпружиненного обратного клапана. Пружина препятствует протеканию жидкости, если давление ниже по потоку, действующее на тарелку, не преодолевает силу пружины.

Порты и позиции

Двумя основными характеристиками для выбора гидрораспределителя являются количество отверстий для жидкости и количество направленных состояний или положений, которые может достичь клапан.Порты клапана обеспечивают проход для гидравлической жидкости к другим компонентам или от них. Число позиций относится к числу различных путей потока, которые может обеспечить клапан.

4-х ходовой 3-х позиционный золотниковый клапан служит наглядной иллюстрацией n (рис. 2) . Один порт принимает жидкость под давлением от насоса, а другой направляет жидкость обратно в резервуар. Два других порта обычно называются рабочими портами и направляют жидкость к приводу или от него. В этом случае одно рабочее отверстие направляет жидкость к концу штока цилиндра или от него, а другое направляет жидкость к концу крышки или от него.

Клапан, представленный в рис. 2 , может быть перемещен в любое из трех дискретных положений. Как показано, в нейтральном положении все порты заблокированы, поэтому жидкость не будет течь. Сдвиг клапана вправо направляет жидкость от насоса к штоку цилиндра, в результате чего шток его поршня втягивается. Когда шток поршня втягивается, жидкость из торца крышки цилиндра течет в резервуар. Сдвиг клапана влево направляет жидкость от насоса к крышке цилиндра, в результате чего шток поршня выдвигается.Когда это происходит, жидкость из штока цилиндра течет в резервуар. Возвращение золотника клапана в центральное положение снова блокирует весь поток. (На самом деле, между насосом и направляющим клапаном должен быть предусмотрен предохранительный клапан. Для простоты он здесь опущен.)

2. На схеме показана простая схема управления выдвижением и втягиванием цилиндра с использованием 4-ходового 3-позиционного золотникового клапана.

Клапаны золотникового типа

широко используются, поскольку их можно перемещать в два, три или более положений для направления жидкости между различными комбинациями входных и выходных отверстий.Они широко используются для управления направлением приводов, потому что один клапан может производить выдвижение, втягивание и нейтральное положение. Однако эти же функции могут быть выполнены с помощью бинарных клапанов. Рисунок 3 показывает четыре нормально закрытых (NC) бинарных клапана, сгруппированных в гидравлическую интегральную схему для обеспечения тех же функций, что и золотниковый клапан, представленный в Fig. 2 .

3. Объединение бинарных клапанов в гидравлическую интегральную схему позволяет им выполнять те же функции, что и дискретные золотниковые клапаны, сохраняя при этом преимущества бинарных клапанов.

Однако следует проводить важное различие между бинарными гидравлическими и электрическими переключателями. Когда электрический выключатель замкнут, переключающий элемент пропускает электрический ток через выключатель. Когда переключатель разомкнут, электрический путь прерывается, поэтому ток не может течь. Напротив, когда гидравлический клапан открыт, он позволяет жидкости течь. Когда он закрыт, жидкость не может течь, потому что путь ее потока заблокирован.

Когда все клапаны находятся в нейтральном состоянии, как показано, поток жидкости к насосу, резервуару и приводу и от него заблокирован.Пусковой клапан A направляет жидкость под давлением к торцу крышки цилиндра, заставляя шток выдвигаться. Клапан D с одновременным включением направляет жидкость от конца штока цилиндра в резервуар. Аналогичным образом, подача энергии только на клапаны B и C заставляет шток втягиваться и направлять жидкость от крышки цилиндра к резервуару.

Клапаны в рис. 3 скомпонованы так, чтобы соответствовать состоянию золотника с закрытым центром клапана в рис.2 . Состояние открытого центра (рис. 4) может быть достигнуто простым установлением всех бинарных клапанов нормально открытыми (НЕТ) вместо нормально закрытых. Аналогичным образом, тандемные конфигурации и конфигурации с плавающим центром могут быть выполнены с использованием бинарных клапанов NO и NC.

4. Выше показаны стандартные узлы с центральным золотником для согласования маршрутов жидкости в нейтральном положении с применением.

Эти и другие распространенные конфигурации с центральным положением могут быть весьма специализированными, в зависимости от применения клапана.Большинство производителей предлагают различные конфигурации с центральным расположением в качестве стандартных готовых изделий. Хотя подавляющее большинство гидрораспределителей для промышленного применения являются 2- и 3-позиционными, многие клапаны, используемые в мобильном оборудовании, имеют 4-позиционные конфигурации для удовлетворения особых потребностей.

При указании конкретного типа клапана, необходимого для приложения, в Северной Америке стало обычной практикой называть количество портов на клапане как путь, например 2-ходовой, 3-ходовой или 4-ходовой.Однако в международных стандартах используется слово , порты . Таким образом, то, что известно как 2-ходовой 2-позиционный распределитель в США, на международном уровне называется 2-ходовым 2-позиционным клапаном и может быть сокращено до 2/2. Число перед косой чертой обозначает количество портов, а второе число относится к количеству позиций.

Золотниковые клапаны

Наиболее распространенным золотниковым клапаном является золотниковый клапан ( Рис. 5) . Жидкость направляется к рабочим портам или от них, когда золотник скользит между проходами, открывая и закрывая пути потока, в зависимости от положения золотника.Золотниковые клапаны легко адаптируются ко многим различным схемам переключения золотников, что расширяет возможности их использования в самых разных областях применения.

Многие мобильные приложения требуют измерения или регулирования, чтобы оператор мог медленно или плавно ускорять или замедлять груз. В этих случаях золотник может быть модифицирован, например, с помощью V-образных пазов, чтобы небольшое смещение золотника постепенно позволяло увеличивать или уменьшать поток жидкости для постепенного ускорения или замедления движения привода и нагрузки.Этот метод также используется в клапанах для промышленного оборудования. Скошенная или зазубренная кромка на катушке обычно называется элементом с плавным переключением передач.

Разновидностью одно- или многоточечного клапана является пакетный клапан, в котором несколько золотниковых и огибающих секций скреплены болтами между впускной и выпускной секциями для обеспечения управления несколькими путями потока. Помимо обеспечения центрального расположения клапана для оператора машины, группа клапанов уменьшает количество задействованных гидравлических соединений и повышает удобство герметизации.Количество клапанов, которые можно штабелировать таким образом, варьируется от одного производителя к другому.

Приводы клапанов

Приводы клапана — это части, которые прикладывают силу для перемещения элементов, направляющих поток клапана, таких как золотники, тарелки и плунжеры. Последовательность, синхронизация и частота переключения клапанов являются ключевыми факторами в производительности гидравлической системы. Пока оператор создает достаточное усилие для переключения клапана, разработчик системы может выбрать любого подходящего оператора для условий и типа управления, при котором система будет работать.

Приводы для гидрораспределителей бывают механическими, пилотными, электрическими и электронными, либо их комбинация. На одну и ту же базовую конструкцию клапана можно установить разные типы приводов. Часто используется обычный распределитель, который позволяет устанавливать на его корпусе множество различных приводов.

С механическим приводом элемент машины или человек прикладывает силу к направляющему поток элементу клапана, чтобы переместить или переместить его в другое положение.Ручные операторы включают рычаги, кнопки на ладони, кнопки и педали. К чисто механическим операторам относятся кулачки, ролики, рычаги, пружины, штоки и винты. Пружины используются в большинстве распределителей, чтобы удерживать элемент направления потока в нейтральном положении. В двухпозиционных клапанах, например, пружины удерживают незадействованный клапан в одном положении до тех пор, пока управляющая сила, достаточно большая для сжатия пружины, не сдвинет клапан. Когда приводное усилие снимается, пружина возвращает клапан в исходное положение.В трехпозиционных клапанах две пружины удерживают незадействованный клапан в его центральном положении до тех пор, пока исполнительная сила не сместит его. Когда приводное усилие снимается, пружины повторно центрируют клапан, что приводит к общей идентификации , пружинно-центрируемый клапан . Детекторы — это замки, которые удерживают клапан в его последнем положении после снятия управляющей силы до тех пор, пока не будет приложена более сильная сила, чтобы переместить клапан в другое положение. Затем фиксаторы могут удерживать это новое положение после того, как снова будет снята приводная сила.

Механическое управление, вероятно, является наиболее оптимальным способом управления промышленным гидравлическим оборудованием. Если клапан должен перемещаться только тогда, когда элемент машины находится в определенном положении, оборудование может быть спроектировано так, чтобы элемент машины физически перемещал клапан с помощью механического оператора, когда элемент достигает правильного положения. Такое расположение практически исключает любую возможность ложных или фантомных сигналов при переключении клапана в неподходящее время.

Однако установка клапанов с механическим приводом на машину требует особых мер предосторожности.Клапан и привод могут подвергаться воздействию влажной или грязной среды, требующей специального уплотнения. Привод, вероятно, будет подвергаться ударным нагрузкам, которые необходимо ограничивать во избежание физического повреждения. Выравнивание клапана с рабочим элементом также важно, поэтому клапан должен быть установлен точно и надежно для длительного срока службы.

Клапаны с пилотным приводом приводятся в движение текучей средой под давлением (часто около 50 фунтов на кв. Дюйм), которая прикладывает силу к поршню, который перемещает элементы, направляющие поток клапана.Важным преимуществом пилотной операции является то, что можно развивать большие усилия переключения без ударов и износа, которые влияют на клапаны с механическим приводом. Клапаны с пилотным управлением могут быть установлены в любом удобном или удаленном месте, к которому может быть подана жидкость под давлением. Отсутствие искр и тепловыделения делает клапаны с пилотным приводом привлекательными для применения в легковоспламеняющихся или взрывоопасных средах.

Электрический или электронный Работа клапана включает подачу питания на соленоид.Сила, создаваемая на плунжере соленоида, затем сдвигает элемент клапана, направляющий поток. Электромагнитные клапаны особенно популярны для промышленных машин из-за доступности электроэнергии на промышленных предприятиях. Однако в мобильном оборудовании также широко используются электромагнитные клапаны. Выбор соленоидов переменного или постоянного тока зависит от вида доступной электроэнергии. Когда-то соленоиды постоянного тока предлагали более длительный срок службы, но усовершенствования конструкции соленоидов переменного тока устранили это преимущество.

Существует практический предел силы, которую могут создавать соленоиды. Это означает, что они не могут напрямую переключать клапаны, требующие больших усилий переключения. Кроме того, клапаны, в которых используются большие соленоиды, также потребляют значительную электроэнергию, когда клапаны должны оставаться в рабочем состоянии в течение длительных интервалов. В таких ситуациях тепловыделение также может создавать проблемы. Решение состоит в использовании небольших соленоидов малой мощности в сочетании с управляющим давлением. Соленоид запускает и останавливает управляющий поток, а управляющее давление обеспечивает высокую силу для переключения механизма направления потока клапана (рис. 5) .

5. На этом разрезе золотниковый золотниковый распределитель имеет пилотный клапан. Когда сила, необходимая для смещения главного золотника клапана, превышает практический предел соленоида, пилотный клапан использует давление жидкости для смещения основного золотника влево или вправо.

Многие клапаны имеют комбинации этих операторов, так что клапан может переключаться в ответ на более чем один тип сигнала. Например, соленоид клапана 4/3 может сдвигать золотник клапана в одном направлении, а пружина переводит его обратно в нейтральное положение, когда электрический сигнал прекращается.Поскольку многие клапаны используют более одного типа операторов, важно определить роль каждого из них. Например, пилотный соленоидный клапан может потребовать управляющего потока и электроэнергии для работы. Или он может использовать либо одно: питание соленоида, если имеется источник электричества, либо пилотная операция, если окружающая среда должна быть взрывозащищенной.

Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации. «

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал получился очень информативным и организованным.Я многому научился и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт «

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал. «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т. Е. Разрешение

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемые темы »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация. «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и удобный для

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев «

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

Тест потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

надо путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от «

Кристен Фаррелл, П.Е.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%. «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификат . «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку».

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Здание курс и

очень рекомендую

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, П.Е.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор где угодно и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использовать в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобный а на моем

собственный график. «

Майкл Гладд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал

Ричард Вимеленберг, П.Е.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, требующий

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

Сертификат

. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по номеру

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.

Добавить комментарий