Запорно регулировочный вентиль для пара. Клапаны регулирующие с электроприводами. Регулирующие клапаны по материалу корпуса

Паровой регулирующий клапан предназначен для регуляции параметров и поддержания заданного расхода рабочей среды на определенном участке трубопроводной системы. С помощью клапана для пара на конкретном отрезке трубопровода можно изменить скорость потока пара, а также его давление. Свою регулирующую функцию паровой клапан осуществляет за счет изменения диаметра проходного сечения, через которое проходит поток рабочей среды. Для управления современными паровыми клапанами используются электрические и пневмоприводы, а также термостаты и регуляторы перепада давления.

Виды

В зависимости от участка, на котором будет монтироваться паровой клапан, различают следующие виды подобных устройств:

1. Угловые клапаны устанавливаются на отрезках трубопровода, изгибающихся под углом 90 градусов;
2. Проходную паровую арматуру монтируют на участках с прямым ходом потока рабочей среды.

Также существуют такие виды паровых клапанов как двухходовой (без изменения направления пара) и трехходовой (смешивающий или разделяющий потоки пара). Трехходовые паровые клапаны востребованы на теплоцентралях и тепловых пунктах.

Характеристики

Паровые регулирующие клапаны состоят из двух функциональных частей – самого клапана, воздействующего на пар, и исполнительного механизма (привода). Для изготовления корпуса паровых клапанов используется нержавеющая сталь, легированная сталь или чугун. Большинство моделей ремонтопригодны и отличаются низкой шумностью при работе. Простая и надежная конструкция паровых клапанов, возможность регулирования рабочей среды в автоматическом режиме делает их оптимальным элементом для установки в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами.

Особенности

Паровые регулирующие клапаны различаются максимальным рабочим давлением и максимальной температурой рабочей среды, что необходимо учитывать, подбирая подходящую модель. Также модели клапанов различаются диапазоном регулирования давления, кроме того, некоторые устройства имеют практичную функцию многоступенчатой регуляции.

Применение

Паровые клапаны пригодны для установки на трубопроводах любого назначения – в коммунальных системах жилых и административных зданий, на производствах, в системах пастеризации, в бойлерных, котельных и тепловых пунктах. Присоединение арматуры данного типа к трубопроводу производится различными способами – при помощи фланцев или муфты, некоторые модели можно приваривать.

Находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Вне зависимости от того, используется ли клапан как простой регулятор температуры или как часть сложной системы автоматического управления технологическим процессом (АСУТП), его подбор является важной технической задачей.

Рисунок 1. Регулирующие клапаны

Правильный подбор регулирующего клапана позволяет не только добиться наибольшей точности регулирования, но и избежать таких проблем, как высокий уровень шума или эрозионный износ.

Так, в некоторых случаях пропускная способность клапана может полностью соответствовать решаемой задаче, однако во избежание высокого уровня шума должен выбираться клапан с большим номинальным диаметром.

Необходимость увязывать между собой часто взаимоисключающие требования делает подбор регулирующего клапана не такой простой задачей. Выбор клапана как с недостаточной пропускной способностью, так и с чрезмерным запасом может привести к серьезным проблемам.

Выбор клапана завышенного Ду

Выбор клапана со слишком большой пропускной способностью приведёт к тому, что он не сможет обеспечить необходимую точность регулирования. Это связано с тем, что перемещение штока клапана, необходимое для регулирования будет мало по сравнению с полным ходом штока клапана.

Подобные ошибки могут привести к нестабильности системы регулирования и преждевременному выходу из строя как клапана, так и его привода.

Этих ошибок можно избежать, если выбирать регулирующий клапан таким образом, чтобы перепад давления на полностью открытом клапане был максимально возможным для данной задачи при максимальном расходе пара. На практике это означает, что клапан подбирается на критический перепад давления.

К сожалению, задача осложняется тем, что не всегда возможно определить максимально допустимое падение давления на регулирующем клапане. Примером подобных случаев может служить выбор регулирующего клапана для поддержания заданной температуры нагреваемой среды в теплообменном аппарате.

Выбор клапана заниженного Ду

Очевидно, что при выборе регулирующего клапана с заниженной пропускной способностью клапан не сможет обеспечить требуемого расхода пара при заданном перепаде давления. В результате температура и давление пара за клапаном окажутся ниже, чем это требуется для нормального протекания технологических процессов.

На что обратить внимание при подборе клапана

Шум является важным параметром, на который стоит обратить внимание при выборе регулирующего клапана. Клапан должен выбираться таким образом, чтобы скорость истечения пара на выходе регулирующего клапана не превышала 0,3 скорости звука. Часто этот параметр превышается из-за того, что номинальный диаметр выбранного клапана слишком мал при достаточной пропускной способности седла.

Некоторые типы регулирующих клапанов, например, клапаны Spirax Sarco серии «С», имеютспециальную конструкцию для снижения уровня шума. В этих клапанах пара седло-плунжер представляет собой пару перфорированных цилиндров, что способствует снижению уровня шума и уменьшению кавитации при использовании клапанов на жидкости. В зависимости от сложности заданных технических условий количество данных ступеней может достигать трех.

Высокие скорости движения пара в клапане часто приводят к эрозионному разрушению корпуса клапана, особенно если пар влажный. Одним из наиболее эффективных способов борьбы с этим является установка перед регулирующим клапаном сепаратора пара, который удаляет содержащиеся в паре капли влаги и обеспечивает необходимую сухость пара на входе в клапан.

При выборе регулирующего клапана необходимо учитывать большое количество факторов, что делает этот процесс довольно сложным. Лучший способ избежать потенциальных проблем – обратиться к надёжному поставщику, который располагает достаточными знаниями, опытом и может предложить изделия высокого качества.

Вот некоторые моменты, на которые необходимо обратить внимание:
■ Репутация производителя.
■ Ремонтопригодность клапана.
■ Возможность осуществления ремонта и обслуживания клапана без его демонтажа с трубопровода и применения специального инструмента.
■ Возможность при необходимости изменить характеристику клапана или его пропускную способность.
■ Необходимость установки позиционеров для упрощения настройки регулирующих клапанов во время запуска в работу и повышения точности всей системы регулирования.

Регулирующие клапаны применяются для регулирования расхода пара в системах автоматического управления технологическими процессами, системах отопления, вентиляции и кондиционирования. Клапаны могут оснащаться электрическими или пневматическими приводами. Предлагаем клапаны для насыщенного и перегретого пара, сжатого воздуха, воды, высокотемпературного термомасла.

Как выбрать регулирующий клапан для пара

Выбор регулирующего клапана для пара является весьма ответственным и непростым мероприятием, т.к. при подборе всякий раз следует учесть целый ряд факторов и оценить клапан сразу по нескольким критериям. Поэтому для уверенности в правильном выборе, рекомендуем связываться со специалистами нашей компании, чтобы сообщить подробную информацию о процессе, для которого предназначен клапан и по возможности наиболее полные технические условия. Только в этом случае мы можем нести ответственность за то, что клапан будет выполнять свою задачу и гарантировать его работоспособность. Если пользователь нашего ресурса, являясь при этом специалистом, не нашел в перечне клапанов того, который бы удовлетворял его требованиям, также рекомендуем связаться с нами, потому, что приведенный модельный ряд является только частью предлагаемого нашей компанией ряда регулирующих клапанов.

Большинство поставляемых нашей компанией регулирующих клапанов комплектуются электроприводами Sauter серии AVM234, AVF234, AVN224. Эти приводы являются по настоящему революционными в смысле примененных в конструкции технических решений. Приводы имеют встроенное электронное управление, автоматически калибрующее ход штока при установке привода на конкретный клапан, три скорости перемещения штока, механизм быстрого соединения штока привода со штоком клапана, многоуровневую светодиодную индикацию текущего состояния привода, а также возможность выбора из нескольких типов управляющих сигналов в рамках всего одной модели привода.

Предлагаем регулирующие клапаны производства швейцарской компании Sauter и японской компании TLV для широкого спектра применений. Являясь официальным партнером и прямым поставщиком клапанов, мы осуществляем подбор новых и техническое сопровождение снятых с производства клапанов.

Кроме традиционных регулирующих клапанов, предлагаем специальные комбинированные регулирующие клапаны TLV серии CV-COS для пара, со встроенным фильтром, циклонным сепаратором и конденсатоотводчиком.

Данные устройства являются уникальными в части совмещения сразу нескольких важных функций в одном устройстве и порой незаменимыми, особенно в системах с ограничениями по габаритным размерам и/или высокими требованиями к качеству пара.

Ниже приведены некоторые основные характеристики и особенности внутренней конструкции различных типов клапанов.

Сегодня ассортимент арматуры для пара представлен десятками видов различных устройств. Механизмы отличаются конструкцией, а также набором других параметров:

• материалом корпуса. Устройства, используемые в системах циркуляции пара, обычно изготавливаются из ковкого чугуна, высокопрочной оцинкованной или нержавеющей стали, а также латуни и других металлов. В зависимости от принципа работы механизма в его конструкции также могут присутствовать различные уплотнители, созданные из специальных видов резины, устойчивой к высоким температурам;
• принципом управления. Многие виды такого оборудования имеют простое ручное управление, осуществляемое с помощью редуктора или других механизмов. В современных системах отопления все чаще применяются автоматизированные устройства, работа которых обеспечивается электроприводом. Некоторые механизмы функционируют автономно;
• типом присоединения. В системах циркуляции пара, как правило, высокое давление. Учитывая данный факт, используемая в них арматура редко имеет резьбовое соединение, поскольку оно не обеспечивает должную надежность. Обычно в паровой системе применяются механизмы, подсоединяемые с помощью фланцев или сварки.

Ассортимент парового оборудования

В современных системах отопления применяются различные виды паровой арматуры, каждый из которых имеет свои особенности и назначение.

• Конденсатоотводчики. Данный тип оборудования обеспечивает автоматический отвод воды, образующийся в процессе теплообмена между носителями или при прогреве трубопроводной системы, которая заставляет пар преобразовываться в жидкость.
• Конденсатные насосы. Задачей этой паровой арматуры является перекачивание парообразной среды в случае отсутствия электроэнергии. Допускается превышение температуры конденсата выше уровня, установленного для центробежных насосов.
• Предохранительные клапаны. Такая арматура обеспечивает выпуск излишков объема пара или другой рабочей среды через патрубки с целью защиты трубопровода, котельного оборудования, емкостей и других элементов от повреждения высоким давлением.
• Запорно-регулирующие вентили . Эта разновидность арматуры для пара обеспечивает управление определенными параметрами рабочей среды. Например, с ее помощью можно контролировать и изменять концентрацию, температуру, давление или расход веществ на любом участке трубопровода.
• Обратные клапаны . Такая арматура выполняет, прежде всего, защитную функцию. Конструкционные особенности позволяют ей предотвращать образование в трубах обратного потока пара, который может привести к возникновению аварии в системе отопления.
• Шаровые краны . Данный вид паровой арматуры используется для перекрытия потока рабочей среды на определенных участках системы. Как правило, устройство работает только в двух режимах, предусматривающих полное закрытие или открытие.

Основные области применения: пар, CO2, вода, сжатый воздух- на большинстве не горючих и не агрессивных жидких и газообразных средах.

Для чего нужны регуляторы давления - перепускные клапаны и редукционные клапаны для регулирования давления после себя?
На предприятии масса потребителей теплоэнергии, одним необходимо давление 2 bar, другим 4 , третьим 8, но производить пар приходится всегда с максимальными параметрами, а уже потом снижать давление до необходимого значения. Регуляторы давления- это не только редукционные клапаны, но и перепускные клапаны, однако перепускные клапаны не так часто применяются в пароконденсатных системах.

Редукционный клапан - это

регулятор давления ПОСЛЕ себя , основное предназначение- снизить давление после себя и поддерживать его на определенном уровне (на участке после себя), независимо от скачков давления до регулятора (на входе в него). Скачки давления вызваны изменениями в потреблении пара, регулятор давления поддерживает постоянный уровень давления.

Перепускной клапан - это регулятор давления ДО себя, применяется значительно реже, чем редукционный клапан, на пару практически не используется. Перепускные клапаны чаще всего используют для байпаса насосов. Когда насос подает слишком большое давление, перепускной клапан выводит этот избыток давления обратно на всас (перепускает давление), такая система позволяет сберечь насос.

3 основных вида редукционных клапанов для пара

от более простого к более сложному

сильфонного типа (например ADCA PRV25)

Имеет внутри гибкий металлический сильфон с относительно небольшой площадью, в результате чего сильфонный редукционный клапан считается наименее чувствительным, подходит для более грубой регулировки давления после себя. Если расход проходящего пара через клапан во время работы меняется не значительно- редукционный клапан сильфонного типа вполне справится. Из-за низкой точности и чувствительности этот клапан изготавливают только в малых типоразмерах DN 15-20-25. Одним из минусов этого клапана является относительно небольшая пропускная способность. Основной плюс- простая конструкция.

Регулятор давления после себя мембранный (например ADCA RP45)

Внутри металлической тарелки резиновая мембрана, площадь мембраны куда выше чем на сильфоном редукционном клапане, отсюда более высокая чувствительность и относительно бОльшая точность поддержания давления после себя. Очень распространенный тип редукционных клапанов, способен работать в системах с высокой динамикой изменения расхода пара, в сравнении с сильфонным клапаном, у мембранного клапана выше пропускная способность- это тоже значительный плюс. Крайне долговечный тип редукционных клапанов, если правильно установлен фильтр перед редукционным клапаном- даже резиновая мембрана в нем способна проработать более 10 лет.

Регулятор давления после себя пилотный (например ADCA PRV47)

Главный козырь пилотного регулятора давления после себя- наивысшая чувствительность и точность регулировки.

Наиболее продвинутая конструкция, самый точный регулятор давления, но при этом самый «нежный». Этот клапан оснащен поршневым приводом, в конструкции много мелких проточек, как следствие клапан очень чувствителен к качеству пара. Ни в коем случае такой редукционный клапан нельзя ставить в систему с высоким уровнем механических примесей в пару, рекомендуется использовать его с трубопроводами из нержавеющей стали либо устанавливать фильтр тонкой очистки пара (тканевый), только так можно обеспечить долгую работу такого клапана

Подбор регулятора давления

Регулятор давления после себя всегда устанавливают меньшего типоразмера, чем основной трубопровод! Распространенное заблуждение- установка редукционного клапана размер в размер.

Редукционный клапан совпадающий с типоразмером трубы всегда оказывается мощнее, чем этого требует технологический процесс, из-за этого клапан работает не точно, представьте себе клапан работающий на 10-30% своей нормальной мощности, по сути это не сильно отличается от регулирования «открыт-закрыт» и основной функционал такого клапана остается не использованным.
Основные параметры для подбора регулятора давления после себя:

• Тип среды.
• Давление на входе.
• Давление на выходе.
• Расход среды (мин. Макс).
• Температура среды.
• Тип присоединения.

ДИАМЕТР КЛАПАНА ОПРЕДЕЛИТСЯ, ИСХОДЯ ИЗ ПАРАМЕТРОВ ПАРА, ДАВЛЕНИЯ, РАСХОДА И СРЕДЫ А НЕ ИЗ ДИАМЕТРА ТРУБЫ.

Подбор по трубе - категорически нет . Всегда при подборе редукционного клапана необходимо выйти на заужение трубы перед клапаном и расширение трубопровода ЗА клапаном.

Как в идеале выглядит редукционный узел паровой системы

Нормальный подбор узла редуцирования проводится исходя из параметров системы.

В двух словах опишем принцип подбора узла редукционного клапана.

Предположим, основной трубопровод перед редукционным клапаном - ф 40, в этом случае сам редукционный клапан по расчету получится чуть меньше, примерно Ду 32.
ЗА клапаном обычно необходимо расширить трубопровод, как правило кардинально.
То есть ДО редукционного клапана диаметр паровой трубы был ф 40, а ЗА редукционным клапаном трубу нужно будет расширить к ф 50 а то и ф 65. (грубо)
Для чего нужно расширение трубопровода ЗА редукционным клапаном?
Мы понизили давление - пар расширился - необходимо расширить и трубопровод, чтобы обеспечить нормальный проход пара по системе.
Сообщите нам параметры вашей паровой системы и мы произведем полноценный расчет необходимого давления с оптимальными рабочими характеристиками.

Список оборудования для корректной работы узла редуцирования :

Узел отвода конденсата перед редукционным клапаном - Обязательно
Запорная арматура перед редукционным клапаном - Обязательно
Фильтр перед редукционным клапаном - Обязательно
Предохранительный клапан- Обязательно
Сепаратор пара - в идеале.