Регулировочная и предохранительная арматура

Запорно-регулирующей (трубопроводной) арматурой называются устройства, предназначенные для перекрытия или распределения потока среды, регулирования различных параметров технологических процессов (давления, напора, температуры, количества подаваемого вещества и т.д.). Регулирование технологических процессов осуществляется за счёт изменения расхода транспортируемой среды.

Классифицироваться запорно-регулирующая арматура может абсолютно по-разному, в зависимости от области применения, температурного режима работы, способу присоединения к трубопроводу (муфтовая, цапковая, штуцерная и др.), и даже по способу управления. Мы же с вами рассмотрим, как классифицируется запорно-регулирующая арматура по шести ее видам.

1. Регулирующая арматура.

Регулирующая арматура регулирует параметры рабочей среды в трубопроводе, изменяя ее расход. К этому виду относят различные регулирующие клапаны, регуляторы уровня жидкости, регуляторы давления и т. д.

2. Распределительно-смесительная арматура.

Распределительно-смесительная арматура, в свою очередь, подразделяющаяся на трехходовую и многоходовую, применяется для распределения рабочей среды в трубопроводах по различным направлениям или для их смешения. Именно к этому виду относятся бытовые смесители, смешивающие холодную и горячую воду. Кроме этого, к этому виду причисляют распределительные краны и клапаны.

3. Предохранительная арматура.

Предохранительная арматура используется для защиты оборудования и трубопроводов в автоматическом режиме, в частности, для защиты от повышенного давления путем сброса избыточной рабочей среды из трубопровода в окружающую среду. К предохранительной арматуре относятся клапаны, предохранительные импульсные устройства, разрывные мембранные устройства и перепускные клапаны.

4. Защитная арматура.

Защитная арматура используется для защиты оборудования и трубопроводов в автоматическом режиме от недопустимых или, напротив, предусмотренных технологией изменений параметров процессов или изменения направления движения рабочей среды. Защитная арматура способна остановить поток рабочей среды в трубопроводе без выброса ее излишков из общей системы. К защитной арматуре относятся всевозможные отключающие и обратные клапаны.

5. Контрольная арматура.

Контрольная арматура применяется для проверки присутствия и уточнения уровня жидкостей в рабочих емкостях, каковыми являются всевозможного рода и назначения котлы, сосуды и резервуары. Контрольная арматура используется для присоединения к трубопроводам гидро- и пневмосистем контрольно-измерительных приборов. В число контрольной арматуры входят клапаны и краны для манометров, пробно-спусковые краны, указатели уровня жидкости и др.

6. Фазоразделительная арматура.

Фазоразделительная арматура применяется для разделения рабочих сред в автоматическом режиме в зависимости от их состояния и фазы. К фазоразделительной арматуре относятся разного рода воздухоотводчики, конденсатоотводчики и маслоотделители.

Запорно регулирующая арматура предназначена для регулирования расхода путем изменения количества протекающей по трубопроводу рабочей среды. Регулирующая арматура управляется от постороннего источника энергии.

При ручном управлении осуществляется только периодическое ступенчатое регулирование. Непрерывное и бесступенчатое регулирование осуществляется при помощи пневматических, гидравлических и электрических приводов (исполнительных механизмов). В качестве регулирующего органа могут применяться краны, шланговая арматура, мембранная арматура, задвижки, дисковые затворы, вентили запорные и клапаны: односедельные, двухседельные, клеточные, трехходовые.

Регулирующая арматура — это вид трубопроводной арматуры, предназначенный для регулирования параметров рабочей среды. В понятие регулирования параметров входит регулирование расхода среды, поддержания давления среды в заданных пределах, смешивание различных сред в необходимых пропорциях, поддержание заданного уровня жидкости в сосудах и некоторые другие. Выполнение всех своих функций регулирующая арматура осуществляет за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники энергии и управление по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление (см. рисунок справа).

В зависимости от параметров рабочей среды (давления, температуры, химического состава и др.) к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, что привело к появлению множества конструктивных типов регулирующей арматуры. С точки зрения автоматизации промышленных предприятий каждый из них рассматривается как элемент системы автоматического управления технологическим процессом, протекающий с участием жидких и газообразных рабочих сред и регулирующийся под воздействием получаемой командной информации [1] [2] [3] .

Содержание

Основные виды конструкций [ править | править код ]

Регулировочная и предохранительная арматура

Регулировочная и предохранительная арматура

Регулирующий клапан [ править | править код ]

Эти устройства получили наибольшее распространение среди различных типов регулирующей арматуры. Большинство из них весьма схожи по конструкции с запорными клапанами, но есть и свои специфические виды.

По направлению потока рабочей среды регулирующие клапаны делятся на:

  • проходные — такие клапаны устанавливаются на прямых участках трубопровода, в них направление потока рабочей среды не изменяется;
  • угловые — меняют направление потока на 90°;
  • трехходовые (смесительные) — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными параметрами в один. В сантехнике такое устройство имеет название смеситель.

Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях регулирующих органов, по этому признаку они разделяются на:

  • односедельные;
  • двухседельные;
  • клеточные;
  • мембранные;
  • золотниковые [1][2] .

Для управления регулирующими клапанами используются электроприводы, электромагнитные приводы и пневмоприводы. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, используются дополнительные устройства — позиционеры [3] .

Запорно-регулирующий клапан [ править | править код ]

С помощью этого устройства осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто»; такая конструкция является односедельным клапаном [1] [2] .

Регулировочная и предохранительная арматура

Смесительные клапаны [ править | править код ]

Используются в тех случаях, когда необходимо в определенных пропорциях смешивать различные среды, например, холодную и горячую воду, выдерживая постоянным какой-либо параметр (например, температуру) или изменяя его по заданному закону. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие, задающее положение плунжера в первых, определяет расходы одновременно двух сред, а не одной, как в регулирующих клапанах [1] .

Так же, как и регулирующие клапаны, смесительные могут управляться с помощью электрического или пневматического привода (см. рис).

Регулировочная и предохранительная арматура

Регуляторы давления прямого действия [ править | править код ]

Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного давления в трубопроводе, эта необходимость может возникнуть в реальных рабочих условиях, когда в нём происходят колебания давления рабочей среды, недопустимые для нормальной работы технологической системы или установки.

В отличие от арматуры непрямого действия, в которой для непрерывного регулирования нужно отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдавать командный сигнал приводу, регулятор прямого действия срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонних источников энергии. Кроме таких регуляторов, арматурой прямого действия являются предохранительные клапаны, относящиеся к предохранительной арматуре, и обратные клапаны, относящиеся к защитной арматуре.

Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя».

Предположим, что заданному номинальному давлению в трубопроводе соответствует установившийся поток среды через регулятор, при этом усилие от давления среды на чувствительном элементе компенсируется задатчиком нагружения (пружиной или грузом), то есть система находится в равновесии. При изменении давления в трубопроводе это равновесие нарушается, и затвор арматуры перемещается, преодолевая усилие от задатчика, или наоборот, поддаваясь ему, при этом изменятся степень открытия регулирующего органа, а, следовательно, и расхода среды. С изменением расхода меняется давление, и, при достижении исходного его значения, система снова приходит в равновесие, и затвор прекращает двигаться.

Наиболее часто встречаются регуляторы прямого действия, оснащенные мембранными приводами. Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, фланцевое, однако встречаются регуляторы малых диаметров с резьбовым соединением (муфтовые) [1] [2] [3] .

Регулятор уровня [ править | править код ]

Регуляторы уровня используются в сосудах, применяемых в энергетических, холодильных и других установках. Управляются они поплавком, по команде от которого происходит впуск дополнительного количества жидкости («регулятор питания») или выпуск избыточного количества жидкости («регулятор перелива») [1] [2] .

Регулировочная и предохранительная арматура

Другие типы [ править | править код ]

Также могут использоваться в качестве регулирующей арматуры, но значительно реже, другие типы:

  • регулирующие заслонки, управляемые пневмо- или электроприводом;
  • регулирующие шаровые краны, управляемые пневмо-, гидро-, или электроприводом;
  • регулирующие задвижки с электроприводом [1][3] .

Водопровод и канализация

Насосные станции и очистные сооружения

Регулировочная и предохранительная арматура

Канализационные

Регулировочная и предохранительная арматура

Водопроводные

Регулировочная и предохранительная арматура

Пожарные

Завод Адмирал производит комплектные насосные станции для нужд водоснабжения, пожаротушения и канализации.
Сайт завода Адмирал: admiral-omsk.ru

Регулирующая арматура – виды, устройство, назначение

Во многих областях человеческой деятельности, связанной с водопроводом, канализацией и промышленностью, используются системы трубопровода для различных целей: подача питьевой или технической воды, отвод промышленных и бытовых стоков, канализационные трубы, трубопровод для подачи газа и для направления химических сред.

Все эти потоки необходимо контролировать, регулировать их скорость, давление, направление.

Для этого используется регулирующая арматура, которая позволяет проводить полный контроль над потоком рабочих сред трубопровода.

Содержание

Виды регулирующей арматуры

Регулировочная и предохранительная арматура

К запорно-регулирующей арматуре относятся такие элементы:

  • Клапаны
  • Запорные краны
  • Задвижки
  • Вентили
  • Затворы
  • Запорные заслонки
  • Конденсатоотводчики

Клапаны

Регулировочная и предохранительная арматура

Для регулирования потока жидкости или газа в трубах используются различные виды клапанов:

Клапан плунжерный — регулирует или перекрывает потом рабочей среды в трубах перемещением плунжера.

Обратный клапан — применяют для перекрытия обратного потока жидкости в трубах. Используют в системах отопления и водоснабжения. Внутри клапана расположено специальное седло, которое отодвигается при воздействии на него потока воды. При обратном потоке седло прижимается и блокирует обратный поток. Кроме функции безопасности повышает КПД системы.

Предохранительный клапан

Его ставят, когда в системе возможны резкие скачки давления для предотвращения прорыва. В случае скачка давления блокирующий шток открывает путь потоку и избыток воздуха или жидкости выходят из системы трубопровода, пока давление не стабилизируется, потом шток закрывается.

От остальных видов регулирующей арматуры клапаны отличаются тем, что регулирующий элемент в них находится параллельно потоку рабочей среды.

Запорные краны

Регулировочная и предохранительная арматура

Кран Маевского — используется в системах отопления для удаления воздушных пробок, их устанавливают в верхний патрубок отопительных радиаторов, где возможно образования воздуха.

Это игольчатый, герметичный в закрытом состоянии клапан.

В случае необходимости спустить воздушную пробку, ослабляют прижатие штора, после чего воздух выходит из радиатора.

Шаровые краны

Основным элементом служит шар с отверстием насквозь. При повороте ручки диаметр отверстия меняется и таким образом регулируется или перекрывается потом жидкости или газа.

Шаровые краны бывают полнопроходные — диаметр сквозного отверстия равен диаметру трубы, и неполнопроодные — в них даиметр сквозного отверстия меньше диаметра трубы.

Штоковые краны

Состоят из резиновой или керамической прокладки. Регулировка движения жидкости происходит поворотом ручки несколько раз.

Задвижки

Регулировочная и предохранительная арматура

По принципу действия бывают задвижки клиновые и параллельные.

У клиновых задвижек уплотнительные кольца сделаны в виде клина, при закрытии задвижки эти кольца плотно примыкают к уплотнительным поверхностям.

Клиновые здвижки бывают с цельным, упругим и составным клином.

У задвижек с цельным клином жесткая конструкция, которая гарантирует высокую герметичность, но есть вероятность заклинивания от высоких температур. А также возникают сложности в ремонте: в этом случае их нужно снимать с трубопровода, применять специальное оборудование.

Задвижки с упругим клином не заклинивают при изменениях температуры жидкости внутри труб.

Клиновые задвижки с составным клином просты в изготовлении, их легко ремонтировать и имеют высокую герметичность.

У параллельных задвижек (их еще называют шиберными) уплотнители располагаются параллельно, эти задвижки более популярны, чем клиновые.

Бывают однодисковые шиберные задвижки и двухдисковые.

В однодисковых блокировка потока происходит путем прижатия диска к уплотнительной поверхности седла.

Управление задвижками осуществляется вручную с помощью вентиля или при помощи электропривода в случае дистанционного управления.

Вентили

Регулировочная и предохранительная арматура

Еще одна разновидность регулирующей арматуры — регулирующий вентиль. Им можно перекрыть поток полностью или только ослабить.

Различают следующие виды вентилей:

  • Стандартные
  • Для сниженного давления
  • Обратного вида
  • Перепускного вида
  • Подпиточные
  • Терморегулирующие вентили

Принцип работы заключается в возвратно-поступательным движением штока запорного механизма.

Этот механизм в движение приводит шпиндель, который вкручивается в резьбу на корпусе вентиля.

Регулирующие вентили обладают следующими преимуществами:

  • Можно тонко отрегулировать поток рабочей среды
  • Они просты, надежны и легко ремонтируются
  • Установка этих вентилей достаточно проста

Затворы

Регулировочная и предохранительная арматура

Дисковые поворотные затворы контролируют поток жидкости при помощи диска, который закреплен на валу и поворачивается вокруг оси. Перекрытие потока осуществляется быстро, т.к. диск за короткое время поворачивается на 90 градусов.

Достоинства дисковых затворов:

  • Дисковые затворы есть для любых диаметров труб
  • У них простая и надежная конструкция
  • Просты в ремонте и обслуживании

Недостатки дисковых затворов:

  • При установке на трубу большого диаметра на затвор необходимо устанавливать редуктор, чтобы уменьшить усилия, применяемые к рычагу.
  • Возникают сложности при прочистке трубопровода
  • Герметичность затвора не всегда достаточная

Запорные заслонки

Регулировочная и предохранительная арматура

Запорные заслонки устанавливаются в больших трубопроводных каналах, применяются в системах кондиционирования воздуха и вентиляции.

Конструкция запорных заслонок довольно проста:

  • Корпус из чугуна
  • поворотный вал
  • заслонный диск, расположенный перпендикулярно или под углом к потоку рабочей среды
  • уплотнитель в форме кольца из резины

Запорные заслонки бывают одинарные и многостворчатые, в зависимости от конструкции бывают дроссельные и безфланевые заслонки.

Конденсатоотводчики

Регулировочная и предохранительная арматура

Конденсатоотводчики выводят из трубопроводной системы конденсат, который не нужен в технологическом процессе.

По мере накопления конденсата происходит его выброс.

Конденсатоотводчик учитывает разницу плотности конденсата и пара и на основе разницы их значений срабатывает механизм выброса.

В современных системах используют термостатические, поплавковые и термодинамические конденсатоотводчики.

Принцип работы термостатических в том, что у них закрывается седло при поступлении пара от испарения жидкости, которая находится в сильфоне термостата.

В термодинамических используется разница температур пара и конденсата, пар протекает между плоской пластинкой и седлом.

В поплавковых в корпусе находится цилиндрический поплавок, в верхней части которого находится клапан, и когда в корпус поступает конденсат, поплавок тонет и перекрывает входное отверстие этим клапаном. При движении пара по трубопроводу, пар вытесняет конденсат из поплавка, поплавок становится легче и всплывает, перекрывая клапаном выход пару.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

18 + семь =