Регулирующий клапан — Википедия
Современный регулирующий клапан с электрическим приводом.Регулирующий клапан — один из конструктивных видов регулирующей трубопроводной арматуры. Это наиболее часто применяющийся тип регулирующей арматуры как для непрерывного (аналогового), так и для дискретного регулирования расхода и давления. Выполнение этой задачи регулирующие клапаны осуществляют за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение[1]. Материал изготовления регулирующих клапанов зависит напрямую от типа рабочей среды, с которой клапан будет иметь контакт.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются специальные приводы и управление с помощью промышленных микроконтроллеров по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используются электрические, пневматические, гидравлические и электромагнитные приводы для регулирующих клапанов. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление
Проходной запорно-регулирующий клапан с электрическим приводом.Также применяются запорно-регулирующие клапаны, с помощью этих устройств осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией
Для присоединения регулирующих клапанов к трубопроводам применяются все известные способы (фланцевый, муфтовый, штуцерный, цапковый, приваркой), но приварка к трубопроводу используется только для клапанов, изготовленных из сталей.
Большинство из регулирующих клапанов 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[1][3].
На поясняющем рисунке справа изображен простейший проходной односедёльный регулирующий клапан в разрезе. Где:
- B — корпус арматуры;
- F — фланец для присоединения арматуры к трубопроводу.
- P — узел уплотнения, обеспечивающий герметичность арматуры по отношению к внешней среде;
- S — шток арматуры, передающий поступательное усилие от механизированного или ручного привода затвору, состоящему из плунжера и седла;
- T — плунжер, своим профилем определяет характеристику регулирования арматуры;
- V — седло арматуры, элемент, обеспечивающий посадку плунжера в крайнем закрытом положении.
Усилие от привода с помощью штока передается на затвор, состоящий из плунжера и седла. Плунжер перекрывает часть проходного сечения, что приводит к уменьшению расхода через клапан. Согласно закону Бернулли при этом увеличивается скорость потока среды, а статическое давление в трубе падает. При полном закрытии плунжер садится в седло, поток перекрывается, и, если затвор будет полностью герметичен, давление после клапана будет равно нулю
Односедёльные и двухседёльные[править | править код]
В седёльных клапанах подвижным элементом служит плунжер, который может быть игольчатым, стержневым или тарельчатым. Плунжер перемещается перпендикулярно оси потока среды через седло (или сёдла), изменяя проходное сечение. Наиболее часто встречаемые — двухседёльные клапаны, так как их затвор хорошо уравновешен, что позволяет их применять для непрерывного регулирования давления до 6,3 МПа в трубопроводах диаметром до 300 мм, при этом используя исполнительные механизмы меньшей мощности, чем односедёльные. Односедёльные клапаны применяются чаще всего для небольших диаметров прохода из-за своего неуравновешенного плунжера. Также преимущество двухседёльных клапанов состоит в том, что такой конструкцией гораздо легче обеспечить требуемую для
Клеточные[править | править код]
Затвор клеточных клапанов выполняется в виде полого цилиндра, который перемещается внутри клетки, являющейся направляющим устройством и, одновременно, седлом в корпусе. В клетке имеются радиальные отверстия (перфорация), позволяющие регулировать расход среды. Ранее такие клапаны назывались поршневыми перфорированными. Клеточные клапаны за счёт своей конструкции позволяют снизить шум, вибрацию и кавитацию при работе арматуры
Мембранные[править | править код]
В клапанах этого типа используются встроенные или вынесенные мембранные пневмо- или гидроприводы. В случае встроенного привода расход рабочей среды напрямую изменяется за счёт перекрытия прохода в седле гибкой мембраной из резины, фторопласта или полиэтилена, на которую воздействует давление управляющей среды. Если привод вынесен, то перестановочное усилие передаётся через мембрану на опору штока клапана, а через него на регулирующий орган; когда давление управляющей среды сбрасывается, пружина возвращает мембрану в начальное положение. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, в такой арматуре часто используются дополнительные устройства —
Золотниковые[править | править код]
В этих устройствах регулирование расхода среды происходит при повороте золотника на необходимый угол, в отличие от других клапанов с поступательным движением штока или мембраны. Такие клапаны применяются, как правило, в энергетике и имеют альтернативное название «регулирующий кран», так как по принципу действия принадлежат к кранам
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Поговорим об арматуре. Р.Ф.Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
- ↑ 1 2 Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С.И.Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.
- ↑ 1 2 3 4 5 Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д.Ф.Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
Почему регулируют клапаны?
Силовой агрегат каждого автомобиля построен таким образом, что он имеет по два или более клапанов на цилиндр. Один (одни) из них впускает топливную смесь, когда второй, в свою очередь, производит выпуск отработанных газов. Поэтому они так и называются: впускной и выпускной клапаны. Механизм, приводящий в действие данные элементы двигателя внутреннего сгорания, называется газораспределительным или клапанным.
По достижении двигателем высоких температур, происходит нагрев деталей и их расширение. По законам физики, следовательно, должны строго определяться зазоры на холодном двигателе между деталями с учётом их дальнейшего увеличения в объёме.
Неправильно отрегулированные клапаны могут привести к тому, что силовой агрегат будет работать не на сто процентов своих возможностей, при этом ещё значительно снижая свой ресурс. Например, если выставленные зазоры слишком малы, тогда и клапаны будут подвержены постоянному подгоранию. В противном случае, когда зазоры слишком большие, а клапаны открываются не полностью, будет заметно значительное снижение мощности автомобиля, сопровождающееся характерным металлическим стуком в подкапотном пространстве.
Как часто нужно выполнять проверку клапанов?
Рекомендуемая проверка клапанов двигателя должна проводиться через каждые 25 000 – 30 000 километров. При необходимости нужно будет провести их регулировку. Сначала проверьте, остыл ли двигатель. Только после этого приступайте к проверке клапанов. Изначально в мёртвую точку сжатия установите поршень цилиндра. В таком положении клапаны будут закрыты. Далее отпустите контргайку на регулировочном болте либо винте. При помощи регулировочного болта настройте зазор и затяните гайку. После данной процедуры зазор может быть изменён. Поэтому будьте очень внимательны, проделывая эту операцию. Если плоскому щупу удаётся пройти в него с неким усилием, тогда настройка выполнена верно. Если же необходимо приложить большие усилия или щуп проскальзывает легко, тогда стоит продолжить регулировку.
Как будут работать клапаны при неправильно выставленном зазоре?
В таком случае, как было написано выше, функционирование клапанов будет нарушено. Клапаны будут либо открываться больше положенного, либо останутся в постоянно открытом положении, в результате чего цилиндр утратит свою герметичность.
Как избавиться от регулировки клапанов?
Вы никогда не задавали себе вопрос: «Почему на современных 16-клапанных двигателях нет необходимости проводить регулировку клапанов?» А потому, что в таких моторах вместо толкателей, за счёт которых кулачок распредвала толкает клапан, устанавливаются гидрокомпенсаторы. Они находят оптимальный зазор между собой и кулачками за счёт высокого давления моторного масла, в результате чего работа клапанов всегда происходит при оптимальных зазорах.
Хорошей новостью будет то, что гидрокомпенсаторы устанавливаются практически на каждый автомобиль, следовательно, о регулировке клапанов можно позабыть, если бы не одно НО! Данные элементы системы силового агрегата можно устанавливать только в те автомобили, в которых механизм газораспределения состоит из распределительного и коленчатого валов, клапанов и поршневой группы. Это, по сути, основная часть автомобиля.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Зачем нужна регулировка клапанов? | AIRWAVE-CLUB
Устройство четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, в принципе, штука достаточно простая и понятная. Воздушно-топливная смесь из впускного коллектора через впускные клапаны попадают в камеру сгорания. Затем, клапаны закрываются, и начинается процесс сжатия смеси, который происходит благодаря движению поршня вверх.Далее, в определенный момент, примерно рядом с верхней мертвой точкой цилиндра, происходит поджиг смеси, который осуществляется свечой зажигания. Повинуясь законам физики, смесь расширяется под воздействием температуры, и толкает поршень обратно вниз, преобразуя тепловую энергию в механическую. Последним тактом работы поршня является выброс отработанных газов в выпускную систему, через открывшиеся выпускные клапаны.
Как видите, все просто.
В этом описании дважды присутствовало упоминание клапанов, впускных и выпускных, которые требуют периодической настройки, так называемых, тепловых зазоров. Давайте вместе посмотрим, что это такое, для чего это надо.
Итак, тепловой зазор, это специальный зазор, оставляемый между кулачком распредвала (или коромыслом) и стеблем клапана. Необходимость его очень проста, — когда двигатель нагревается, металл, подчиняясь все той же физике, начинает расширяться, и клапан (точнее его стебель), удлиняется. Зазор призван нивелировать это расширение.
Вроде бы опять все просто и понятно. Однако, со временем, примерно, каждые 40 000 км, зазоры клапанов “уходят” и становятся (как правило) больше требуемых. В этом случае требуется их регулировка и возврат к исходному значению, потому что образовавшийся излишний зазор приведет к износу коромысла или кулачка распредвала, поскольку появится ударная нагрузка на них.
Поясним. В обычной ситуации, когда тепловой зазор находится в пределах нормы, контакт коромысла (или кулачка) со стеблем клапана происходит постоянно. Стебель, при правильно отрегулированном зазоре, при нагревании прилегает к коромыслу или кулачку. Однако, если зазор увеличен, появляется потеря контакта при удалении коромысла (кулачка) и, наоборот, удар в момент контакта. Такое положение дел достаточно быстро разобьет либо кулачок, либо коромысло, что в конечном итоге приведет к дорогостоящему ремонту (хотя, будем реалистами, мало кто такой ремонт, на самом деле, производит). Без него (ремонта), мотор будет грохотать «на холодную», и шумно работать в прогретом режиме.
Надеемся, нам удалось наглядно убедить Вас в том, что клапаны регулировать надо. Теперь мы расскажем Вам о том, почему эту операцию стоит доверять только понимающему человеку.
Нередко, в автосервисы приезжают люди с жалобой, что за машиной ухаживают, все вовремя меняют, все операции делают строго по регламенту (или близко к тому), а машинка “взяла и захандрила”. Часто такое происходит после регулировки клапанов, и оказывается, регулировкой тоже можно навредить, особенно если не соблюдать размеры тепловых зазоров и сделать их меньше, чем требуется!
Что же произойдет, если клапаны “зажать” слишком сильно?
Вернемся к физике, согласно которой предметы, при нагревании, расширяются. Поскольку в природе все устроено так, что любое движение совершается по пути наименьшего сопротивления, стебель растет в равные стороны, и вверх и вниз. Если клапан оказывается “зажатым”, то есть его зазор меньше требуемого, стебель упирается в кулачок (или в коромысло), и, не найдя возможности расти вверх, продолжает удлинение вниз.
Как правило, такая проблема возникает с выпускными клапанами, потому что на них приходится наибольшее температурное воздействие (стебли впускных, охлаждаются каждый раз в момент подачи смеси в цилиндр за счет воздуха). Происходит “разгерметизация” камеры сгорания, и момент вспышки происходит тогда, когда выпускные клапаны уже открыты. Во-первых это ведет к значительному снижению компрессии, и, как следствие, к потере мощности. В принципе, уже этого пункта вполне хватает. Но есть еще и “во-вторых”.
Вот почему своевременная регулировка клапанов, — занятие полезное и нужное для автомобиля. Стоит отметить, что в двигателях Honda эта операция производится очень просто — при помощи отвертки и гаечного ключа. Исключения составляют некоторые редкие моторы, типа C32A (Inspire UA3), в которых применялась система гидрокомпенсаторов.
Про остальные двигатели мы можем пояснить более развернуто, — на автомобилях с моторами серии B (B16, B18, B20), серии D (D13, D14, D15, D16, D17), F (F18, F20, F22, F23), G (G20, G25), J (J30, J32), K (K20, K24), L (L13, L15), R (R18, R20), ZC (все варианты) тепловой зазор клапанов регулируется щупом, отверткой и ключом, без применения дополнительных элементов.
Надеемся, эта статья внесла ясность в вопрос о необходимости своевременной операции регулировки клапанов, а также убрала некоторые страхи и сомнения в сложности этой операции. Как видите, на самом деле все просто. Как обычно.
Исходный текст материала находится по адресу:http://hondavodam.ru/statji/regulirovka-klapanov.html
Тепловой зазор клапана и его регулировка
В любых ДВС для организации нормального газораспределения применяются клапанные механизмы. На привод коленвала забирается небольшая часть крутящего момента. В процессе нагрева металл имеет свойства расширяться. Следовательно, меняются размеры деталей мотора. Изменяются и размеры элементов ГРМ. Если в приводе ГРМ не предусмотрен тепловой зазор клапана, то при нагревании двигателя до его оптимальных рабочих температур клапаны не будут плотно закрываться. Как следствие, они не будут обеспечивать требуемой герметичности.
По этой причине рабочие характеристики двигателя могут ухудшиться. Но это не все. Снижается ресурс клапанов – очень часто подгорают кромки тарелок. В процессе работы клапана поверхность его изнашивается, а тепловые зазоры увеличиваются. Это ведет к более шумной работе мотора. Чтобы этого не возникало, а двигатель всегда работал ровно и тихо, необходимо периодически регулировать тепловой зазор клапана. Для этого инженеры предусмотрели специальный механизм или же шайбы для регулировки.Важность настройки зазоров
После запуска мотор и все его элементы разогреваются и, как следует еще из школьного курса физики, расширяются. Также трущиеся элементы изнашиваются по естественным причинам. Этим обуславливается необходимость наличия точного зазора между элементами системы ГРМ. И расстояние, которое имеется между кулачком на распредвале и клапаном, – это один из самых важных факторов.
Когда тепловой зазор клапана меньше, чем нужно, мотор не сможет максимально реализовать заложенный в него производителем потенциал. Это обязательно скажется на динамике и скоростных характеристиках машины. Вместе с этим будут перегреваться впускные клапаны. Их края оплавляются.Если зазор увеличенный, автовладелец будет слышать стук клапанов. Он будет пропадать по мере прогрева двигателя. При больших расстояниях кулачок распределительного вала стучит по рокеру клапанного стержня, вместо того чтобы давить на него.
Признаки необходимости настройки
О том, что тепловой зазор клапана выставлен неверно, скажут некоторые признаки. Так, первый симптом – это характерные звенящие звуки в районе крышке ГБЦ. Еще один признак – сниженная отдача мотора, а вместе с этим и высокий расход топлива.
Также настройка зазоров необходима, если выполнялся какой-либо ремонт газораспределительного механизма. Необходимо обязательно выполнить настройку, если последний раз зазоры выставляли более 20 тысяч километров назад.
Существуют и другие признаки. Это повышенный расход масла, выстрелы в глушитель или впускной коллектор, ошибка по богатой или слишком бедной смеси. О неверных тепловых зазорах скажет и состояние свечей зажигания. На них будет налет.Как часто нужно регулировать?
На автомобилях ВАЗ тепловые зазоры клапанов по регламенту производителя необходимо регулировать через каждые 45 тысяч километров. Но часто нужда в настройке появляется значительно раньше. Специалисты рекомендуют настраивать элементы ГРМ не реже, чем через 20 тысяч километров. А если двигатель работает в условиях максимальных нагрузок, то и 15. Этот показатель обуславливается и качеством запчастей для отечественных автомобилей, которые быстро изнашиваются даже при идеальных условиях эксплуатации.
Измерение тепловых зазоров
Убедиться в необходимости настройки можно и при помощи измерений. Проверку тепловых зазоров клапанов осуществляют всегда на холодном моторе. Для проведения операции будет нужен измерительный щуп и набор инструментов. Что войдет в данный набор, зависит от типа толкателя клапана.
Если зазоры регулируются посредством винта, то нужен накидной, рожковый ключ и молоток. Если настройка клапанов в двигателе осуществляется при помощи шайб, то следует приобрести набор шайб. Последние должны быть разных размеров. Также понадобится микрометр, съемник, инструмент для замены шайб и пинцет.Для настройки зазора коленвал следует провернуть так, чтобы кулачок на распределительном вале для выбранного клапана смотрел в другую сторону по отношению к толкателю. По последнему наносят легкие удары молотком. Затем пальцами раскачивают клапан.
Далее при помощи щупа следует измерить зазор. Делать это нужно между толкателем и клапаном. Значения измерения сверяют с номинальными размерами. Их можно найти в инструкции к автомобилю. Если величина отличается, тогда ее следует отрегулировать. 
Как изменить тепловые зазоры на моторе, где регулировка осуществляется при помощи шайб? Коленчатый вал следует провернуть так, чтобы кулачок на распредвале смотрел вверх по отношению к толкателю. Далее при помощи набора щупов производится измерение зазора. Значения сравниваются с номинальными и при необходимости корректируются.Технология настройки
Давайте рассмотрим, как отрегулировать тепловой зазор клапанов на примере двигателей ВАЗа. Самое первое, что нужно сделать, – это выставить поршень первого цилиндра в положение верхней мертвой точки. Делается это очень просто. Ключом проворачивают коленвал до момента совпадения меток на звезде распределительного вала со шкивом коленчатого и на блоке цилиндров. После этого можно приступать к регулировке. Схема настройки тепловых зазоров клапанов на дизелях аналогична этой.
Измерительный щуп вставляют между рабочими поверхностями кулачка и рычага на соответствующем клапане. Если щуп идет с небольшими затруднениями, то зазор в порядке. Если он не идет или входит слишком туго, то расстояние необходимо регулировать. Для этого ключом на 13 удерживают головку на регулировочном болте. При этом ключом на 17 отпускают контргайку и проворачивают болт в необходимую сторону. Крутят до тех пор, пока не получится нужный зазор. Затем необходимо проверить параметр, после чего затянуть гайку. В каком порядке следует регулировать клапаны? Технологию настройки рассмотрим ниже.Порядок регулировки тепловых зазоров клапанов
Первым следует настраивать восьмой клапан, расположенный на четвертом цилиндре. После него – шестой клапан третьего цилиндра. Зазоры регулируются парами. Для каждой коленвал двигателя проворачивают на 180 градусов. При каждом из последующих поворотов регулируют четвертый и седьмой клапан, первый и третий, пятый и второй соответственно.
Контрольный замер
Даже профессионалам не всегда удается настроить зазоры правильно с первого раза. Поэтому обязательно выполняются контрольные замеры тепловых зазоров в приводе клапанов. Если есть несоответствие, то нужно настраивать еще раз. После такой регулировки двигатель заработает значительно тише, стабильнее и будет радовать своего владельца.
Итак, мы выяснили, что такое тепловой зазор, и как его правильно настроить своими руками.
для чего необходим зазор в клапанах и посредством чего он регулируется?
Это, брат, нам тебе книгу тут написать тебе придется об устройстве двигателя. Ты лучше иди в ПТУ учится. Там всё подробно объяснят. Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Осуществляется путём перекрытия и открытия поршнями продувочных окон цилиндров в двухтактных двигателях, либо открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (в четырехтактных двигателях) , имеющих привод от распределительного вала (распредвала) и кулачкового механизма. Фазы газораспределения в поршневых двигателях внутреннего сгорания — это моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (окон) . Фазы газораспределения обычно выражаются в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов Тепловой зазор в клапанном механизме обеспечивает плотную посадку клапана на седло и компенсирует при работе двигателя тепловое расширение деталей механизма. При увеличенном тепловом зазоре появляется частый металлический стук клапанов, который хорошо прослушивается при малой частоте вращения на холостом ходу. При этом быстро изнашиваются торцы стержней клапанов, наконечников стержней или регулировочных шайб, происходит падение мощности двигателя. Причиной является сокращение времени нахождения клапанов в открытом положении, и как следствие — ухудшение наполнения топливом и очистка цилиндров от отработанных газов. Если зазор мал или отсутствует, у выпускных клапанов хлопки появляются из глушителя, а у впускных клапанов они появляются из карбюратора. При этом дефекте клапаны садятся в седла неплотно, что приводит к снижению компрессии, уменьшению мощности двигателя и обгоранию головок клапанов и седел. Причинами этой неисправности могут быть также отложения нагара на седлах клапанов.
Ответ в названии — тепловой зазор !
Чтоб не зажало клапана на горячем двигателе, машина какая?
нагрев=зазор уменьшаетса-што-бы прогара через неплотность не было (седла)
при сгорании топлива клапана нагреваются и расширяются. что бы не клинило двинатель оставляют зазор выстовляемый специальным щупом для замеры зазоров =)
ты хочешь чтоб тебе обьяснили 2-3 словами столько вопросов? может лучше почитаешь книжку? это все над о для равномерного впуска горючей смеси и выпуска отработаных газов. чтоб мотор работал нормально. и в моторе не во все же одновременно цилиндрах сгорает смесь а последовательно (к примеру 1-3-2-4) вот для этого и нужно весь этот механизм распределения газов
экзамен сдаёшь?
При нагреве клапан удлиняется и если не будет зазора, произойдёт заклинивание распредвала. Регулируется регулировочными болтами и гайками.
Как можно такие вещи объяснить двумя словами если ты вообще не шаришь. Лучше книжки почитай.
виды, особенности конструкции и применение
Регулирующие клапаны используют для управления давлением передаваемых по трубопроводам жидких и газообразных веществ. Регулирующий клапан позволяет непрерывно или дискретно регулировать поступление рабочей среды в трубопровод.
Назначение и конструктивные особенности
Для систем, в которых особенно важно точно распределить потоки рабочей среды, необходим узел регулирования давления.
Это особенно актуально, например, для теплосетей, так как от объемов поступающего в трубы и радиаторы теплоносителя зависит климат в помещениях. Пропускная способность трубопровода снижается или увеличивается соответственно при уменьшении или увеличении сечения отверстия внутри клапана.
Проблема решается путем постоянного изменения пропускной способности трубы, по которой движется жидкость или газ с помощью регулирующего клапана.
По назначению различают три основных вида регулирующих клапанов:
- двухходовой проходной – служит только для управления расходом жидкости или газа, используется на прямых участках трубопровода;
- двухходовой угловой – регулирует напор и изменяет его направление, используется на местах поворота трубопровода;
- трехходовой – смешивает два вида рабочей среды в общий поток или разделяет один поток на два.
Простейший регулирующий клапан – проходной, он состоит из следующих деталей:
- корпус в виде тройника, имеющего внутри проходное отверстие;
- фланец или резьба на концах патрубков;
- узел уплотнения, поддерживающий герметичность клапана;
- затвор – регулирующий орган клапана;
- шток – деталь, служащая для изменения положения затвора.
Регулирование потока рабочей среды происходит путем изменения размера проходного отверстия при перемещении положения затвора по отношению к проходному отверстию.
Конструкция частично меняется и дополняется новыми элементами в зависимости от назначения регулировочного клапана.
Обратите внимание! Существуют запорно-регулирующие клапаны, которые доработаны так, чтобы можно было полностью прекратить поступление рабочей среды. В этом случае затвор изготавливается таким образом, чтобы в закрытом положении его части смыкались герметично.
Преимущества регулирующих клапанов
Этот вид регулятора используется в бытовых и промышленных системах водо– и газоснабжения, теплосетях и нефтяных магистралях.
Широкая популярность регулирующих клапанов обусловлена их достоинствами:
- Надежность и долговечность. Корпус изготавливают из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, латунь, чугун, легированные сплавы металлов, устойчивых к воздействию агрессивных химических веществ.
- Простота конструкции и эффективность. Механизм работы клапана прост и при этом достаточен для выполнения задачи точного регулирования напора рабочей среды.
Обратите внимание! Использование регулировочных клапанов в отопительных системах позволяет, регулируя климат в помещении, снизить расход теплоносителя. Запорно-регулирующие клапаны упрощают ремонтные работы, позволяя перекрывать отдельные участки трубопровода, не останавливая работу всей системы.
- Разнообразие видов, типов и размеров. Подобрать регулирующий клапан можно для трубопровода любого назначения. Существуют клапаны с корпусами разного размера, с затворами различной конструкции, с ручным и автоматическим управлением, разнообразными датчиками.
Технические характеристики
Выбирают регулировочные клапаны, опираясь следующие технические характеристики:
- диаметр патрубков и пропускного отверстия;
- тип запирания – регулировочный и регулировочно-запорный;
- диапазон применения – давление и температура пропускаемой жидкости или газа, при которых сохраняется работоспособность клапана;
- материалы, из которых изготовлен корпус и уплотнители;
- тип фиксации на трубопроводе;
- способ управления;
- тип регулирующего механизма.
Размер корпуса регулировочного клапана должен совпадать с размером трубы, на которую будет производиться монтаж.
Материалы корпуса и уплотнителей выбираются устойчивые к воздействию того вещества, которое будет поступать через трубопровод.
Существует три типа фиксации клапанов: фланцевый, резьбовой и приварной:
- В первом случае на конце патрубка располагается фланец – плоская деталь с отверстиями под болты или шпильки. Такое соединение деталей чаще используется в промышленности.
- В бытовых трубопроводах используют регулировочную арматуру с резьбой на концах патрубков.
- Сварные устройства требуют дополнительных трудозатрат и используются редко.
По способу управления выделяют ручной и автоматический регуляторы. При ручном управлении пропускную способность меняют путем вращения вентиля или штурвала.
Для вращения штурвала на трубопроводах с большим диаметром требуются значительные трудозатраты, поэтому регулировочные клапаны с ручным управлением применяются чаще в бытовой сфере.
Клапаны с автоматическим управлением оснащаются датчиками, контролирующими давление и температуру. Изменение расхода рабочей среды происходит в соответствии с заложенным в датчики алгоритмом и на основании показаний приборов. Шток, перемещающий затвор, приводится в действие электро–, пневмо– или гидравлическим приводом.
Типы затворов и принцип их действия
Основной рабочей деталью регулирующей арматуры является затвор. По конструкции регулирующего органа выделяют следующие типы арматуры:
- седельная,
- мембранная,
- клеточная,
- золотниковая.
Седельный затвор
Основными элементами седельного затвора являются плунжер и седло. Плунжером называют цилиндрический поршень, у которого длина значительно больше диаметра. Седло – деталь затвора, расположенная между проходным отверстием клапана и его внутренней частью.
При перемещении поршня через седло меняется размер проходного отверстия. Выпускается одно– и двухседельная регулирующая арматура. Односедельная используется на трубах небольшого диаметра.
Двухседельный затвор позволяет точнее регулировать давление в трубах и может использоваться в трубопроводах диаметром до 30 см, так как в двухседельной системе плунжер лучше уравновешен и проще обеспечить герметичность затвора.
Мембранный затвор
В затворах этого типа также имеется седло, но вместо поршня его перекрывает гибкая мембрана. Мембрана не только позволяет регулировать давление рабочей среды, она защищает внутренние части арматуры от воздействия агрессивных веществ. В затворах этого типа высокий показатель герметичности подвижных элементов.
Однако регулирующий клапан с мембранным затвором вынужденно дополнительно оснащают контролирующими положение штока позиционерами. Необходимость усложнения конструкции обусловлена возможным снижением точности регулировки из-за трения между элементами.
Затвор клеточного типа
В качестве направляющего устройства для подвижного элемента затвора такого типа используется клетка – седло с радиальными отверстиями для управления расходом рабочей среды.
Внутри клетки, меняя ее пропускную способность, перемещается полый цилиндр. Таким образом, клетка выполняет функцию седла и пропускного отверстия.
Золотниковый затвор
Золотниковая регулирующая арматура имеет другое название – регулирующий кран, механизм ее работы действительно больше похож на работу крана.
Для изменения давления находящийся внутри корпуса золотник поворачивают на нужный угол, тогда как в затворах остальных типов уменьшение сечения пропускного отверстия происходит при поступательном, а не вращательном движении штока.