Регульована запірна арматура

Потоками середовищ всередині трубопроводів керують за допомогою спеціальної арматури. Спочатку регульована арматура входить в категорію регулюючих пристроїв, дозволяє перекрити потік повністю або змінити його характеристики за рахунок зменшення / збільшення прохідного перетину.

Різноманіття конструктивних рішень запірно регулюючої арматури обумовлено не однаковими вимогами для різних типів регулювання. Наприклад, арматура може спрацьовувати при зміні хімічного складу, температури, тиску та інших параметрів середовища.

Різновиди запірно-регулюючої арматури

Щоб регулювати будь-який параметр середовища, необхідно отримувати постійно оновлюються відомості про нього, тому арматура марна без датчиків, що вимірюють температуру, тиск і інші характеристики. З іншого боку, для максимальної швидкодії запірного регулюючої арматури необхідна автоматизація процесу.

регульована запірна арматура

У своїй категорії арматура має кілька модифікацій - клапани, регулятори, модифіковані засувки, крани і заслінки, що дозволяють, не тільки відсікти потік, а й коригувати його величину. Конструкція запірно регулюючої трубопровідної арматури не однакова:

  • Поворотно-дискова - обмежена область застосування через чутливість до стрибків тиску;
  • Шиберно-ножова - однодискові або дводискові;
  • Клиновая - широка область використання внаслідок простої конструкції і високого експлуатаційного ресурсу;
  • Кульова - з металевим сідлом, промислова, триходова і високого тиску;
  • Сідельна - котлові продувки, клапани ВД, що регулюють, сильфонні, кутові і сальникові.

В розрив трубопроводу запірно регулюючу арматуру монтують на різьбі, зварюванням, муфтами або фланцями на болтах.

Клапани

У конструкцію клапана закладений елемент золотник, що переміщається під прямим кутом до напрямку потоку середовища. Клапанна арматура зі штоком працює від електричного, пневматичного або гідравлічного приводу. При наявності у клапанної арматури нарізного шпинделя регулювання здійснюється вручну або електромотором.

Змішувальні клапани

Основною відмінністю регулювання у цього типу арматури є змішування декількох потоків одним плунжером, управління за допомогою пневматичного або електричного приводу. Датчики вимірюють параметр робочого середовища трубопроводу, при його критичному зміні пускають у хід змішувальний клапан.

Регулюючі клапани

Найпопулярнішою вважається клапанна арматура регулюючої конструкції без можливості перекриття внутрішнього перерізу трубопроводу. По конструкції арматура цього типу має відмінності:

  • Триходові змішувачі мають два вхідних і один вихідний патрубок;
  • Кутова арматура перенаправляють потік під прямим кутом щодо попередньої магістралі;
  • Прохідна арматура монтується в розрив прямолінійних ділянок трубопроводу.

Класифікується регулюючий клапан по типу внутрішнього вузла:

  • Золотникова арматура;
  • Двохсідельні клапан;
  • Мембранна арматура;
  • Клітинний клапан;
  • Односідельними модифікація.

В контури технологічного обладнання та магістральні трубопроводи ці запірно регулювальні клапани встановлюються з дублерами приводу і позіционерамі. Мембранний вузол всередині позиционера позбавляє клапан від запізнювання, знижує гистерезис на 2%, підвищує ресурс плунжера і ущільнення.

Запірно-регулюючі клапани

Плунжер цієї арматури має складну конструкцію - ущільнювальну поверхню на площі контакту з сідлом і профільовану частина для регулювання потоку. Для різних середовищ корпус запірно коригуючого клапана виготовляється з неоднакових конструкційних матеріалів - латунь / мідь, легована сталь, чавун і нержавіюча сталь.

Через особливості конструкції управляти штурвалом запірно-регулюючої арматури великого діаметру неможливо фізично. Тому в трубопроводах від 150 мм застосовують модифікації арматури з електричним, пневматичним або гідравлічним приводом.

За аналогією з регулюючою арматурою запірно-коригувальний клапан має кілька варіантів виконання:

  • Сідельний - 1 сідло для трубопроводів діаметром в межах 150 мм, 2 сідла в магістралях до 300 мм з тиском не більше 6,5 МПа;
  • Клітинний - запірний вузол складається з полого перфорованого поршня, що переміщається всередині направляючого апарату;
  • Мембранний - затвор із фторопласта або гуми, управляється тільки пневмо - або гідроприводом;
  • Золотниковий - найпростіша конструкція, мінімальні зусилля на штурвали, можливо ручне управління клапанів великого діаметру;
  • Кульовий - висока надійність, варіабельність типу приводу, відсутність позиционеров.

Золотниковий клапан фактично є краном за принципом дії, але відрізняється по конструкції.

Регулятори

Засувки та клапани приводяться в дію приводом після отримання інформації про необхідність коригування параметрів середовища від датчиків. А регулятори прямої дії об’єднують в собі функціонал декількох пристроїв:

  • Самі контролюють середу всередині трубопроводу;
  • Є незалежними механізмами;
  • Спрацьовують самостійно, відновлюючи значення контрольованої характеристики.

У категоріях захисної і запобіжної арматури є аналоги регуляторів прямої дії - зворотні клапани і запобіжні клапани, відповідно.

Регулятори рівня

Встановлюється регулююча арматура цього типу виключно в судинах і резервуарах. Управляються запірні регулятори поплавком, який відслідковує зміну рівня всередині ємності:

  • Регулятор переливу випускає надлишок середовища;
  • Регулятор харчування забезпечує наповнення резервуара до необхідної кількості.

У цій арматурі регулюють рівень середовища поплавці з’єднуються з затвором штоком або важелем. Існують варіанти для монтажу всередині резервуара або зовні, в камері поплавця за принципом сполучених посудин з однаковим рівнем.

Регулятори тиску

Ця регулююча арматура прямої дії має наступний алгоритм:

  • Система приводиться в рівновагу задатчиком;
  • Значення потоку і номінального тиску є постійними величинами;
  • При порушенні будь-якого значення зсувається затвор, відновлюється рівновага.

Заснована регулювання на законах гідравліки, термодинаміки, додаткових датчиків, позиционеров і приводів тут не потрібно.

Засувки електропривідні

Існує кілька варіантів виконання запірно-регулювальної арматури цього типу:

  • Два диска з круглою профільної частиною всередині сідел;
  • Шибер між двома сідлами, подпружиненная п'ята заплічок;
  • З боків шибера є направляючі пази, пружина винесена з робітничого середовища назовні.

У першому варіанті неможливо забезпечити високий ресурс і надійність. При наявності в середовищі сторонніх включень диски будуть піддаватися інтенсивному зносу. У другому випадку крім описаної проблеми шпиндель створює осьові реактивні і прямі сили, що знижують точність переміщення шибера.

Останнє конструкційну рішення забезпечує максимальну герметичність, ремонтопридатність і експлуатаційний ресурс Арматури.

Заслінки з електро та пневмоприводом

Позначається регулююча заслінка з можливістю коригування потоку буквами ЗР і додатковим словосполученням ПР. Установка арматури проводиться виключно фланцями, без муфт і приварювання. Шпиндель розташований всередині робочого середовища, що спочатку знижує його ресурс через прямого контакту з агресивним середовищем. На відміну від клапанів і засувок регулююча заслінка має набагато більший експлуатаційний ресурс:

  • Тут відсутні зони накопичення механічних домішок;
  • Немає інтенсивного зносу затворного вузла;
  • Внутрішній прохід арматури може бути менше умовного перетину клапана;
  • Конструкція максимально спрощена;
  • Маса і габарити істотно менше, ніж у іншої арматури запірно-регулюючого типу.

З іншого боку, залежність збільшення витрат від кута повороту шибера НЕ лінійна. При перекладі з горизонтального положення гідросопротівленіе різко зростає при малому куті відкриванні. І навпаки, при невеликому повороті від вертикального положення витрата практично залишається колишнім.

Кульові крани з трьома типами приводів

У даній категорії арматура підрозділяється на дві модифікації:

  • Тільки регулювальна без можливості повного перекриття потоку;
  • Запірно-регулююча з перекриттям перетину трубопроводу в крайньому положенні.

При цьому запірна версія кульового крана забезпечує герметичність А класу, а регулююча - В або С класу. Існують кульові крани з лінійним і рівнопропорційна витратою. В розрив магістралі вони монтуються зварюванням, муфтами або фланцями.

Корпус виготовляється з полімерного матеріалу (поліетилен, поліпропілен), композиту або металу (сталь, латунь, мідь). Експлуатаційний ресурс на регулювально-запірні крани становить 10 - 15 років в залежності від агресивності середовища.

Стаття взята з нашого сайту: СтройНефтеГаз



ЩЕ ПОЧИТАТИ