Виды, устройство, отличия и монтаж регулирующего клапана своими руками

Темой статьи будет популярное устройство – клапан регулирующий. Его можно встретить как в квартирной трубопроводной сети, так и в крупных сетях промышленного и коммунального назначения. Рассмотрим роль и назначение этого устройства, конструкцию, какие виды существуют, как правильно выбрать нужный аппарат, правила подключения и эксплуатации.

Что это такое и для чего он нужен?

Регулировочный клапан является одним из видов регулирующей арматуры, основная функция которого, как можно догадаться по названию, содержится в регулировании движения содержимого в трубопроводе. Делается это путем изменения давления и расхода среды, поступающей через пропускное отверстие арматуры.

Наряду с ним используют запорно-регулирующий клапан, обладающий не только функцией автоматически менять режим расхода, но и способный полностью останавливать циркуляцию потока.

Функции регулирующей и запорной арматуры объединены в запорно-регулирующем клапане. 

Назначение и сферы применения

Необходимость в регулировании потока возникает при контроле за технологическими процессами различной степени сложности, обеспечении стабильности протекания переходных режимов.

Оба представителя регулирующей техники используются в газовых, промышленных и коммунальных трубопроводах, трубах канализации, на таких сложных объектах, как АЭС и ТЭЦ.

Конструкции подобного типа широко применяются в бытовых системах водоснабжения и отопления.

Управление и технические характеристики

На смену ручному в настоящее время пришли современные способы управления регулировочной арматурой, основанные на применении различного типа приводов, комбинации датчиков, улавливающих малейшие изменения в состоянии трубопроводного содержимого.

Согласно назначению и условиям использования, применяются следующие типы управления:

• гидравлические;
• электрические;
• электромагнитные.
• пневматические.

клапана являются:

• пропускная способность в Kv;
• диаметр DN;
• номинал условного давления;
• рабочая температура.

Указанные характеристики можно узнать из технической документации, прикладываемой производителями к изделию.

Особенности, присущие этому виду регулировочной арматуры – быстрая реакция на перемены характеристик среды, надежная герметичность.

Тип подключения

По видам подключения к трубам сетей регулирующие клапаны бывают:

1. сварными;
2. фланцевыми;
3. штуцерными
4. муфтовыми;
5. цапковыми.

Сварная арматура (под приварку) выпускается только в стальном корпусе. Данный тип присоединения является самым надежным, но имеет высокую цену исполнения, ограничен в ремонтопригодности. Используется в промышленных сетях.

Фланцевые изделия нашли самое широкое применение во всех крупных магистралях с различной средой.

В бытовых коммуникациях регулирующую арматуру подключают через резьбовые соединения на муфтах.

Устройство

Рассмотрим на примере регулировочного фланцевого односедельного клапана устройство этого вида арматуры.

Аппарат состоит из литого корпуса B, в котором размещается проходное отверстие, называемое седлом V. В него опускается плунжер T, зафиксированный на перемещающемся вверх-вниз штоке S. К корпусу приварены фланцы F, через которые осуществляется соединение агрегата с трубопроводом. Уплотнительный узел P служит для герметизации всего устройства.

Принцип работы

Суть работы регулировочного клапана заключается в перемещении плунжера или другого вида затвора под напором двигающейся среды. Когда запорный элемент перекрывает часть пропускного отверстия, расход жидкости или газа, проходящего через клапан, уменьшается.

Полное закрытие клапана приводит к перекрытию потока и падению давления в системе до нуля.

По принципу действия регулирующие устройства делятся на перекрывающие, смешивающие или разделяющие поток рабочей среды.

К перекрывающим относятся двухходовые, к смешивающим трёх- и четырёхходовые клапаны.

Виды и конструкции

В зависимости от функций по изменению направления потока, рассматриваемые нами устройства, бывают:

• проходными, не меняющими направление среды; проходные клапаны выставляются на участках трубопроводов без изгибов;
• угловыми, смещающими среду на прямой угол;
• смесительными, смешивающие два вида потоков с разными состояниями в один.

По своим конструктивным особенностям регулирующие затворы бывают:

• седельного;
• клеточного;
• мембранного;
• золотникового видов.

Отличия

В седельных устройствах запорный элемент выполняется в виде стержневого, тарельчатого либо игольчатого плунжера. В трубах малого сечения устанавливают односедельную арматуру, в сети с диаметром до 300 мм и давлением до 6,5 Мпа –  двухседельную, обладающую лучшей герметичностью и более уравновешенным плунжером.

Особенностью конструкций клеточного типа является их затвор, выполненный в форме цилиндрического поршня, размещенного в клетке. Такая конструкция снижает шум и вибрацию при включенной арматуре.

Отличием мембранной арматуры являются ограничения в способах управления: ее устройства оснащены только пневмо- или гидроприводами. Мембрана служит в них затвором.

В золотниковых клапанах уровень расхода регулируется поворотом вентиля, то есть золотника, в результате чего пропускное отверстие частично открывается или закрывается. Механизм действия данной арматуры во многом схож с работой обыкновенного шарового крана.

Преимущества и недостатки

Достоинствами регулирующих клапанов, обеспечивающих их популярность, являются:

1. возможность регулирования расхода содержимого в трубопроводе в различных диапазонах, чем они отличаются от таких устройств, как задвижка;
2. простота в управлении и эксплуатации;
3. устойчивость к воздействию различных видов рабочей среды;
4. возможность выбора в зависимости от назначения и условий использования.

К недостаткам следует отнести

1. высокую цену регуляторов с электроприводами и значительные расходы на контроль и их обслуживание;
2. перегрев электродвижка при длительной работе;
3. значительное гидравлическое сопротивление;
4. определенный объем протечки в отличие от запорных устройств, допускаемый ГОСТом.

Советы по выбору

При выборе регулировочного устройства руководствуйтесь тем, что оно должно оптимально подойти к вашей системе, отвечать её параметрам и проработать максимальный срок.

Воспользуйтесь интернетом, изучите типы и характеристики подходящих аппаратов.

Выбирайте производителя с заслуженной репутацией, ознакомитесь с отзывами на его товар на тематических форумах.

Главными параметрами подбора прибора и регулятора для отопительных систем являются величина условного прохода DN, пропускная характеристика Kvs, давление рабочей среды, ее температура.

Важно обратить внимание на уплотнительный узел который может доставить много хлопот.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Устанавливают аппарат в соответствии с инструкцией по эксплуатации, которую необходимо прочитать перед монтажом.

Прибор осматривают, удаляют посторонние частицы, мусор.

При монтаже соблюдают направление установки в соответствии со стрелкой на корпусе аппарата.

Во время эксплуатации устройство необходимо раз в полугодие осматривать на предмет общего состояния, проверять крепежные элементы.

Необходимые инструменты и материалы

Для работы понадобятся инструменты для проведения крепежных операций и материал в зависимости от типа устройства.

Схема подключения

Схема монтажа трехходового регулирующего клапана:

Ход работ

Определяют место установки на трубопроводе. Оно должно быть доступным для дальнейшего обслуживания аппарата.

Если производится фланцевое соединение, особое внимание обратить на недопустимость перекосов и натягов.

Проверяют правильное положение корпуса прибора по отношении к направлению потока.

После монтажа устройство проверяют на предмет герметичности соединений.

Осуществляют пробный пуск клапана с приводом, проверяют работу исполнительного механизма.

Частые ошибки и проблемы при установке

Распространенная ошибка – при подборе агрегата учитывают только величину условного прохода трубы, а не рассчитывают проходную способность клапана. Если она окажется выше нормируемой, это скажется на точности регулирования.

Нестабильность в работе системы могут вызвать ошибки при установки регулятора.

Советы специалистов

Некоторые нюансы. При выборе арматуры можно воспользоваться маркировкой изделия. Уже из её содержания потребитель может выяснить:

• тип арматуры (например, регуляторы давления обозначаются цифрами 21 и 19);
• из какого материала произведен корпус;
• тип привода;
• материал изготовления уплотнительных поверхностей.

Для магистралей с большими диаметрами, или большим перепадами давления, вместо односедельных разгруженных затворов подойдут клапаны с двойным седлом.


Источник: vseotrube.ru