Рубрики
Разное

Все виды клапанов фото: Типы воздушных клапанов — классификация и обзор общепромышленных, противопожарных, дымовых и других видов клапанов.

Содержание

Типы воздушных клапанов — классификация и обзор общепромышленных, противопожарных, дымовых и других видов клапанов.

Основные типы воздушных клапанов имеют четкую классификацию. Заметное разнообразие видов воздушных клапанов объясняется крайне широким спектром их применения во всех видах вентиляционных систем. Вне зависимости от спецификации (противопожарные, общепромышленные, огнестойкие и т.д.), воздушные клапаны монтируются во множестве технологических узлов и используются в вентиляционной сети для регулирования, направления и перекрытия проходящих по вентиляции воздушных потоков. Таким образом, воздушные клапаны являются неотъемлемой и одной из важнейших частей вентиляционной системы.

В данной статье рассматривается наиболее общая и понятная классификация воздушных клапанов. По назначению, их принято делить на пять типов:

  • Общепромышленные
  • Специальные
  • Противопожарные (огнеудерживающие)
  • Дымоудаления
  • Взрывозащищенные

ВОЗДУШНЫЕ КЛАПАНЫ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Воздушные клапаны общепромышленного назначения, или как их чаще называют, обратные клапаны общего назначения, применяются для
автоматического перекрытия воздуховодов при прекращении подачи воздуха, что исключает возможность движения воздушных потоков в обратную сторону. В случае, если на клапане монтированы специальные упоры, их используют для регулировки подачи воздуха.

Обратные клапаны общего назначения могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Монтируются клапаны, как на горизонтальные, так и на вертикальные участки вентиляционной сети (в случае вертикального размещения, воздух должен идти снизу вверх).

Конструкция таких устройств надежная и простая. Обратный клапан имеет два соединительных фланца. Внутри корпуса расположено специальное полотно, регулирующее проходимость воздушного потока. 

ВОЗДУШНЫЕ КЛАПАНЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Применение воздушных клапанов специального назначения обусловлено предъявлением повышенных требований  к вентиляционной системе, функционирующей в той или иной отрасли промышленности или производства.

К воздухорегулирующим устройствам специального назначения относят, например, следующие модели клапанов:

  • Утепленные, предназначаемые для работы в условиях низких температур (до -70C°)
  • Повышенной плотности, для герметизации и работы в условиях повышенного давления
  • Повышенной сейсмостойкости, для функционирования в условиях резких скачков рабочего давления в вентиляционной сети
  • Избыточного давления, для отвода дыма из замкнутых объемов (лифтовые шахты, лестничные клетки) в случае пожаров
  • Реверсивные, для совместной работы с установками порошкового и газового пожаротушения

ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ (ОГНЕЗАДЕРЖИВАЮЩИЕ) КЛАПАНЫ

Противопожарные клапаны служат для вентиляции и предотвращения распространения и возможного попадания огня в помещения в случае пожара. Огнзадерживающие клапаны в автоматическом режиме блокируют распространение продуктов горения в элементах вентиляционной сети (воздуховодах, шахтах, коллекторах). Также, посредством противопожарных клапанов регулируется система вытяжки противодымной вентиляции. Монтироваться в вентиляцию такие устройства могут как горизонтально, так и вертикально.

Противопожарные клапаны изготавливаются в трех исполнениях:

  • Нормально открытые
  • Нормально закрытые
  • Двойного действия
  • Дымовые клапаны

Характеристика «открыт-закрыт» сигнализирует о положении элементов клапана, перекрывающих доступ воздуху. Дымовые клапаны, работая в штатном режиме, обычно закрыты. В случае пожара, клапан переходит в состояние «открыт» и начинает отводить дым. Агрегаты общего назначения, напротив, в штатном режиме, как правило, открыты. При выключении вентилятора, клапан переходит в состояние «закрыт» и не пропускает воздух в обратном направлении.

Нормально открытые используются в общеобменной вентиляции для предотвращения распространения продуктов горения по воздуховодам и шахтам вентиляционной сети.

  • Нормально закрытые используются для предотвращения попадания продуктов горения внутрь помещений.
  • Клапаны двойного действия одновременно совмещают в себе характеристики нормально открытых и нормально закрытых клапанов.
  • Дымовые используются для отвода дыма и препятствия распространения продуктов горения во время пожара.

КЛАПАНЫ ДЫМОУДАЛЕНИЯ

Клапаны дымоудаления используются в вытяжной или приточной системах вентиляции с целью задержки распространения огня и дыма в случае пожара или неисправности в системе. Одни заслонки автоматически открываются, выводя дым из помещения, другие закрываются, препятствуя дальнейшему распространению продуктов горения.

ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЕ КЛАПАНЫ

Взрывозащищенные клапаны применяют в первую очередь для использования в вентиляционных системах опасных производств, переносящих взрывоопасные газовоздушные потоки.

Типы воздушных клапанов разделяют по механизму приведения в действие. При данной классификации выделяют следующие типы устройств:

  • Электромагнитный привод
  • Электромеханический привод

В электромагнитном и реверсивном приводах основную роль играет пружина обратного действия, срабатывающая по сигналу автоматики.

В каталоге компании ВентИнформ представлены все виды воздущных клапанов от ведущих отечественных производителей, таких как Зеленоградский завод вентиляционного оборудования, ВИНГС-М, Веза и другие. Об остальных партнерах ВентИнформа можно подробнее узнать в разделе Поставщики.

Обзорная статья на тему — клапанная аппаратура: типы клапанов и принцип действия

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 


   

Каждая гидросистема помимо насоса, исполнительных гидродвигателей и распределительной гидроаппаратуры имеет в своем составе клапаны. Количество клапанов в зависимости от сложности системы варьируется от единиц до нескольких десятков, а в некоторых случаях их количество измеряется сотнями.


В данной статье будут описаны основные типы клапанов, наиболее часто встречающиеся в гидросистемах:

  • Предохранительные клапаны

  • Редукционные клапаны

  • Обратные клапаны

  • Управляемые обратные клапаны

  • Тормозные (контрбалансные) клапаны.

Основной принцип действия клапана


Принцип действия простейшего клапана заключается в уравновешивании силы создаваемой давлением рабочей жидкости на площади седла и силы упругости пружины. Седло клапана — это конструктивный элемент, образующий рабочую кромку, обеспечивающую герметичное прилегание запорного элемента. Простейший клапан имеет конструкцию, изображенную на рисунке 1а. В корпусе 1 имеется рабочая кромка, к которой плотно прилегает поджатый пружиной 3 запорный элемент 2. Сила, создаваемая пружиной 3, определяет разницу давлений между полостями P и T при которой происходит открытие клапана. На рисунке 1б показан клапан в открытом состоянии, где стрелками показано направление движения рабочей жидкости. Двухступенчатые клапаны в зависимости от назначения могут иметь различную конструкцию и будут рассмотрены ниже.

Классификация


По виду запорного элемента различают несколько типов клапанов. Наиболее часто встречаются: сферический (шариковый), конический, плоский (см. рисунок 2). Благодаря высоким герметизирующим свойствам и технологичности наибольшее распространение получили сферические (шариковые) и конические клапаны.



По способу монтажа различают клапаны картриджные, трубного, стыкового (фланцевого) и модульного монтажа. Картриджные клапаны дополнительно подразделяют на вворачиваемые (резьбовые) и закладные. Существует еще одна категория – бескорпусные клапаны. Бескорпусные клапаны это, как правило, набор составляющих элементов клапана предназначенный для установки в клапанную плиту или корпус.


Картриджные и бескорпусные клапаны могут быть использованы в гидросистеме только в составе клапанного блока или установленными в индивидуальный корпус. На рис. 3, на примере клапанного блока картриджные и бескорпусные клапаны показаны до установки и в установленном состоянии.


Клапаны трубного монтажа имеют резьбовые порты для присоединения гидравлических линий. Клапаны стыкового монтажа обычно предназначены для установки непосредственно на гидроагрегат (например, на гидроцилиндр или гидромотор) и фиксируются группой резьбовых крепежных элементов. Клапаны трубного и стыкового монтажа показаны на рис. 4. и рис. 5.






К подгруппе клапанов стыкового монтажа относится модульная гидроаппаратура СЕТОР (см. рис. 6). В зависимости от максимально пропускаемого потока рабочей жидкости аппаратура разбита на несколько групп: CETOP 02, 03, 05, 07 и 08. Перечень компонентов СЕТОР включает в себя целый ряд гидрокомпонентов: это и всевозможные клапаны, и гидрораспределители, и аппаратура управления расходом, и даже фильтрация рабочей жидкости. Все элементы монтируются группами или по отдельности на монтажные плиты. Пример сборки гидросистемы на элементной базе CETOP 03 показан на рис.7.



Предохранительные клапаны


Предохранительный клапан относится к клапанам регулирования давления с кратковременным срабатыванием. Он устанавливается в гидросистему для ограничения максимально возможного давления в линии. Каждая гидросистема имеет предохранительный клапан в линии высокого давления выходящей из насоса. Предохранительные клапаны могут быть установлены в линиях, давление в которых не должно превышать заданной величины. Например, в линии питания гидродвигателей устанавливают предохранительные клапаны для ограничения в них давления и, как следствие, ограничения максимального создаваемого двигателем усилия. Кроме указанных выше у предохранительных клапанов имеется множество типовых применений.


Согласно ГОСТ 2.781-96 предохранительные клапаны на схемах обозначаются как показано на рисунке 8.



В схемных решениях предохранительный клапан может быть применен для обеспечения минимально заданного уровня давления или подпора в линии гидросистемы. При таком применении предохранительные клапаны принято называть подпорными, что отражает характер их работы.


Схематично устройство предохранительного клапана прямого действия изображено на рисунке. 9. В корпусе 1 установлен конический запорный элемент 2, прижимаемый к седлу пружиной 3. Настройка пружины осуществляется регулировочным винтом 4. Контргайка 5 служит для фиксации регулировочного положения винта. Подвижная опора пружины 8 уплотнена по зазору с корпусом 1. Замкнутый объем 6 и зазор 7 являются демпфером колебаний запорного элемента клапана. Клапаны прямого действия имеют высокую скорость срабатывания, что является их основным достоинством. К недостаткам можно отнести нестабильную работу и склонность к автоколебаниям. Также при увеличении рабочих расходов сильно увеличивается и размер клапана.  


Подобных недостатков лишены клапаны непрямого действия, которые часто называют двухступенчатыми или сервоклапанами. Устройство такого клапана показано на рисунке 10. К седлу корпуса 1 пружиной 9 прижат основной запорный элемент 2. В запорном элементе имеется дроссельное отверстие 3. Рабочую полость от линии слива Т отделяет пилотный клапан с запорным элементом 4, поджатый к седлу пружиной 5. Механизм регулировки поджатия пружины состоит из регулировочного винта 7 с контргайкой 10, опоры 6 и уплотнения 8.




Работа клапана происходит следующим образом: при давлении в линии Р ниже настройки срабатывания клапана, уровни давлений в рабочей полости и линии Р одинаковы, основной запорный элемент прижат к седлу пружиной 9. Начальные положения элементов клапана показаны на рисунке 10. При достижении давлением значения настройки пилотного клапана, последний открывается, и рабочая жидкость проходя через дроссельное отверстие 3 устремляется в линию Т. При прохождении рабочей жидкости через дроссельное отверстие создается перепад давлений между линией P и рабочей полостью. Этот перепад давлений воздействует на запорный элемент 2 и преодолевая усилие пружины 9, смещается, что приводит к открытию основного клапана.

Редукционные клапаны


Редукционный клапан относится к клапанам регулирования давления. Он устанавливается в гидросистему для поддержания давления в линии на более низком уровне, чем в основной линии. Иными словами, можно сказать, что редукционный клапан поддерживает давление на постоянном уровне «после себя», имея на входе более высокий уровень давления. Самым распространённым применением является поддержание давления в линии управления распределителями. Редукционные клапаны могут быть установлены в линиях питания гидродвигателей для ограничения в них давления и, как следствие, ограничения создаваемого двигателем усилия.


Согласно ГОСТ 2.781-96 редукционные клапаны на схемах обозначаются как показано на рисунке 11.


 


Схематично устройство редукционного клапана прямого действия изображено на рисунке 12. В корпусе 1 установлен конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. При давлении в линии А ниже настройки редукционного клапана рабочая жидкость беспрепятственно перетекает в линию А. После того, как усилие, создаваемое давлением на запорном элементе в линии А превысит усилие, создаваемое пружиной, запорный элемент смещаясь влево, перекроет ток рабочей жидкости из линии Р в А. При этом происходит дросселирование (понижение давления) жидкости на рабочей кромке, вызывая снижение давления в линии А, уравновешивая клапан в некотором положении. Для стабильного поддержания давления редукционным клапаном, полость пружины должна сообщаться с баком. Если в полости пружины создавать некоторое давление, то значение давления, поддерживаемое в линии А, будет увеличиваться прямопропорционально давлению в полости пружины. В этом случае речь идет о редукционном клапане с внешним управлением, а давление в полости пружины называют давлением управления.


Редукционные клапаны седельного типа (см. рис.12) обладают высокой скоростью срабатывания, что может привести к частым и сильным колебаниям давления. Для снижения колебаний давления применяют клапаны золотникового типа. Они обеспечивают более плавную характеристику без забросов давления, но не герметичны и имеют перетечку рабочей жидкости по зазору золотника. Редукционный клапан золотникового типа в рабочем положении показан на рисунке 13.


Для сохранения герметичности и обеспечения плавной характеристики применяются редукционные клапаны непрямого (двуступенчатого) действия. Устройство такого клапана показано на рисунке 14. К корпусу 1 пружиной 9 прижат основной запорный элемент 2. В запорном элементе имеется дроссельное отверстие 3. Рабочую полость А от линии слива Т отделяет пилотный клапан с запорным элементом 4, поджатым к седлу пружиной 5. Механизм регулировки поджатия пружины состоит из регулировочного винта 7 с контргайкой 10, опоры 6 и уплотнения 8.








Работа клапана происходит следующим образом: при давлении в линии А ниже настройки срабатывания клапана, уровни давлений в рабочей полости и линии А одинаковы, основной запорный элемент прижат к корпусу пружиной 9. При достижении давлением значения настройки пилотного клапана, последний открывается, и рабочая жидкость проходя через дроссельное отверстие 3 устремляется в линию Т. При этом создается перепад давлений между линией А и рабочей полостью, воздействующий на запорный элемент 2 и преодолевающий усилие пружины 9, смещает запорный элемент 2 вверх, что приводит к уменьшению проходного сечения (седло-клапан), снижению давления в линии А и уравновешиванию клапана в некотором положении, обеспечивающем заданное давление в линии А.


При понижении давления в линии А клапан под воздействием пружины опускается, увеличивая проходное сечение седло-клапан, что приводит к увеличению давления в линии А и уравновешиванию клапана в новом положении.


Еще одной разновидностью редукционного клапана можно считать редукционно-предохранительный или трехходовой редукционный клапан. Его обозначение на принципиальных гидравлических схемах показано на рис. 15.


Принцип работы редукционно-предохранительного клапана показан на рисунке 16. В корпусе 1 установлены основные элементы: пружина 3 и золотник 2. Пока давление в линии А ниже чем в питающей линии Р клапан 2 находится в правом положении и свободно пропускает жидкость из линии Р в линию А. (см. рис. 16А). При повышении давления в линии Р выше настройки пружины 3, золотник 2 смещается влево и начинает дросселировать жидкость прикрывая окно линии P (см. рис. 16Б), вплоть до полного закрытия (рис. 16В). Если при полном закрытии давление в линии А продолжает расти, то золотник смещается еще левее, приоткрывает окно линии Т и начинает сбрасывать жидкость из линии А в слив (см. рис 16Г)

Обратные клапаны


Обратные клапаны относятся к клапанам управления расходом. Основным их назначением является пропускание потока рабочей жидкости в прямом и блокирование в обратном направлениях. Конструктивно обратные клапаны схожи с предохранительными, но не имеют механизма регулировки сжатия пружины, а часто и самой пружины.


Согласно ГОСТ 2.781-96 обратные клапаны на схемах обозначаются как показано на рис. 17.



Рис. 17


Устройство простейшего обратного клапана соответствует показанному на рис.1а. Где жидкость имеет возможность проходить от линии P к линии Т, преодолев сопротивление пружины, которое эквивалентно значению из диапазона от 0,02 до 1МПа. При этом в обратном направлении жидкость пройти не может. Также распространены конструкции обратных клапанов без пружины.


Часто при проектировании гидросистемы появляется необходимость в применении обратного клапана способного пропускать поток жидкости в обратном направлении по внешнему сигналу управления. В таких случаях речь заходит об управляемых обратных клапанах.


Управляемые обратные клапаны называются гидрозамками и в соответствии с ГОСТ 2.781-96, имеют обозначения, показанные на рисунке 18:



Рис. 18


Схематично устройство гидрозамка изображено на рисунке 19. В корпусе 1 установлены управляющий поршень 4 и конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. Рабочим является закрытое положение клапана, при котором рабочая жидкость заперта в линии C2 (см. рис. 19А). Для принудительного открытия клапана давление подаётся в линию V1-C1. После того, как усилие на поршне 4, создаваемое давлением в полости V1-C1, превысит усилие на запорном элементе 2, создаваемое давлением в линии C2 и пружиной 3, поршень 4 переместится вправо и, смещая запорный элемент 2, откроет доступ жидкости из линии C2 в линию V2 (см. рис. 19Б). При подъеме нагрузки (см. рис. 19В) линия V2-C2 свободно пропускает жидкость к гидродвигателю (гидроцилиндру).


При определенных условиях в момент открытия гидрозамков в гидросистеме могут возникать ударные нагрузки, вызванные резким падением давления. Такие нагрузки отрицательно сказываются на большинстве элементов гидросистемы и снижают их ресурс. Для борьбы с этим явлением в гидрозамок встраивают декомпрессор 5 (см. рис. 20). Принцип работы замка с декомпрессором отличается от обычного тем, что при смещении управляющего поршня 4 первым открывается клапан декомпрессора 5. Смещаясь декомпрессор 5 создает небольшую перетечку жидкости из линии С2 в линию V2 и тем самым снижает в нагруженной линии давление. После этого происходит открытие основного клапана 2 и сброс жидкости из С2 в порт V2. Таким образом мгновенного соединения линии, находящейся под высоким давлением, с линией слива удается избежать.





Рис. 20


Одним из важнейших параметров гидрозамков является соотношение площадей седла основного клапана и управляющего поршня. Фактически соотношение определяет во сколько раз, запертое в полости C2 давление, может превышать давление в полости управления V1-C1 при сохранении работоспособности замка. Для замков без декомпрессора значение соотношения определяется как показано на рисунке 21А. Обычно значение соотношения лежит в диапазоне от 1:3 до 1:7. Для замков с декомпрессором определение значения соотношения показано на рис. 21Б. Значения соотношений для гидрозамков с декомпрессором может достигать значения 1:20 и более.



Рис. 21


Широкое распространение получили сдвоенные (двухсторонние) гидрозамки, предназначенные для фиксирования гидродвигателя в заданном положении независимо от направления приложенных к гидродвигателю усилий.


Согласно ГОСТ 2.781-96 двухсторонние гидрозамки на схемах обозначаются, как показано на рис 22.



Рис. 22


Устройство и принцип работы односторонних и сдвоенных (двухсторонних) гидрозамков аналогичны. В закрытом состоянии к седлам в корпусе 1 пружинами 5 и 6 прижаты запорные элементы 3 и 4 (см. рис. 23А). Управляющий поршень 2 в зависимости от наличия давления в линиях V1 и V2 смещается и открывает один из запорных элементов 3 или 4 (см. рис. 23Б)




Рис. 23


При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки нужно учитывать несколько условий:


·        В закрытом состоянии для надежного удержания нагрузки линии гидрозамков, ведущие к гидрораспределителю, должны быть разгружены в слив (см. рис. 24) Пренебрежение этим правилом ведет к неполному запиранию магистралей и «сползанию» нагрузки.


·        Для обеспечения безопасности при удержании нагрузки гидрозамки рекомендуется устанавливать, как можно ближе к исполнительному гидродвигателю или непосредственно на него.


·        При совпадении направления нагрузки на исполнительный орган гидродвигателя с направлением его движения (попутная нагрузка), гидрозамок может работать некорректно, постоянно закрываясь и открываясь. Этот режим работы приводит к возникновению ударных нагрузок в гидросистеме и преждевременному выходу из строя ее компонентов. В подобных случаях необходимо вместо гидрозамков применять тормозные клапаны.


Типовые схемы включения односторонних и двухсторонних гидрозамков показаны на рисунке 24.



При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки, необходимо учитывать, что для их корректной работы в режиме удержания нагрузки требуется, чтобы порты V1 и V2 были открыты в сливную линию. Это требование обычно обеспечивается установкой гидрораспределителя с золотником, линии А и В которого в нейтральном положении соединены с сливной линией. Примеры подключения показаны на рисунке 24

Тормозные клапаны


Тормозной клапан относится к клапанам регулирования давления. В технической литературе данный вид клапанов часто называют уравновешивающими или контрбалансными (counterbalance). Основное применение эти клапаны находят в системах где на гидродвигателях требуется длительное удержание нагрузки и возможно возникновение нагрузки, совпадающей по направлению с движением исполнительного органа гидродвигателя (попутной нагрузки). По количеству контролируемых линий гидродвигателя тормозные клапаны бывают односторонние и двухсторонние.


На схемах тормозные клапаны обозначаются как показано на рисунке 25.



Рис. 25


Далее будет рассмотрен принцип работы тормозных клапанов на примере работы гидроцилиндра.


Односторонний тормозной клапан.      


На рисунке 26 показано устройство одностороннего тормозного клапана, находящегося в состоянии удержания нагрузки. Клапан состоит из корпуса 10, в котором установлены: дроссель 11, клапан 4, седло 3 с пружиной 2, опорная шайба 1, обойма 7, упор 5, пружина 6 и регулировочный винт 8 с контргайкой 9. Гидравлический цилиндр удерживает нагрузку поршневой полостью. В отличие от гидравлического замка, который удерживает нагрузку независимо от ее величины, тормозной клапан откроется и сработает как предохранительный при величине давления определяемой настройкой поджатия пружины 6. Поэтому, для гарантированного удержания нагрузки такими клапанами давление их настройки выбирают выше максимального на величину от 20% до 50%.



Рис. 26


На рисунке 27 показан тормозной клапан, находящийся в состоянии подъема груза. Для подъема груза гидроцилиндром в порт V2 подается рабочая жидкость. При этом седло 3 смещается влево, преодолевая усилие, создаваемое пружиной 2. Рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра свободно уходит в сливную линию. Таким образом осуществляется подъем груза гидроцилиндром. При последующем соединении порта V2 со сливной линией тормозной клапан переходит в режим удержания груза. Дроссель 11 выполняет роль демпфера, который обеспечивает относительно плавное перемещение клапана 4.



Рис. 27


На рисунке 28 показан тормозной клапан в режиме работы с попутной нагрузкой. В начальный момент времени тормозной клапан, запертой им поршневой полостью удерживает груз. Поскольку поршневая полость заперта, то при подаче рабочей жидкости в штоковую полость, в ней создается давление, которое через дроссель 11 воздействует на клапан 4. Под воздействием давления в штоковой полости, клапан 4 преодолевает усилие пружины 6 и смещаясь вправо приоткрывает в слив линию С2, соединенную с поршневой полостью цилиндра. Шток гидроцилиндра приходит в движение. В режиме компенсации попутной нагрузки клапан 4 находится в некотором равновесном состоянии, при котором скорость движения штока гидроцилиндра строго определяется расходом рабочей жидкости, поступающим в штоковую полость. При отклонении клапана от равновесного состояния происходит следующее:


·        При слишком большом открытии клапана 4 расход жидкости С2-V2. превышает величину расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит падение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 4 и седлом 3 уменьшается. При этом расход С2-V2 снижается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.


·        При слишком малом открытии клапана 4 расход жидкости С2-V2 ниже величины расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит увеличение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 4 и седлом 3 увеличивается. При этом расход С2-V2 увеличивается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.



 Рис. 28

Двухсторонний тормозной клапан.        


В отличие от одностороннего тормозного клапана двухсторонний клапан используется в системах где есть необходимость удерживать гидравлические двигатели под знакопеременной нагрузкой и периодическим воздействием попутной нагрузки при движении как в прямом так и обратном направлениях.


На рисунке 29 показан двухсторонний тормозной клапан в состоянии удержания нагрузки. Его устройство идентично устройству одностороннего тормозного клапана. В его состав входят корпус 20, в котором установлены: разделительный клапан 10, клапан 4(14), седло 3(13) с пружиной 2(12), опорная шайба 1(11), обойма 7(17), упор 5(15), пружина 6(16) и регулировочный винт 8(18) с гайкой 9(19). Гидравлический цилиндр на рисунке 29 может удерживать нагрузку в поршневой или штоковой полости.



Рис. 29


На рисунке 30 двухсторонний тормозной клапан показан в состоянии подъема груза. При подаче рабочей жидкости в порт V2 седло 13, преодолев сопротивление пружины 11, сместится влево и жидкость поступит в порт С2 и поршневую полость гидроцилиндра. Рабочая жидкость из полости V2, проходя через канал в клапане 14, воздействует на клапан 4, смещая его влево. Разделительный клапан 10 в этот момент закрывает канал в клапане 4. При этом между клапаном 4 и седлом 3 образуется зазор, через который рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра проходит в сливную линию. Таким образом происходит подъем груза гидроцилиндром. При последующем соединении порта V2 и V1 со сливной линией, тормозной клапан переходит в режим удержания нагрузки. При восприятии нагрузки штоковой полостью гидроцилиндра работа клапана происходит аналогично.



Рис. 30


На рисунке 31 показан тормозной клапан в режиме работы с попутной нагрузкой. В начальный момент времени тормозной клапан, запертой им поршневой полостью удерживает груз. Компенсация попутной нагрузки будет проходить в плече C2-V2. Рабочая жидкость, поданная в порт V1, преодолев усилие пружины 2, смещает седло 3 вправо и через порт С1 попадает в штоковую полость гидроцилиндра. Поскольку поршневая полость заперта, то при подаче рабочей жидкости в штоковую полость, в линии V1-C1 возникает давление, которое через канал в клапане 4 проходит к торцу клапана 14 и преодолев усилие пружины 16 смещает его вправо. Разделительный клапан 10 закрывает канал в клапане 14. При этом появляется зазор между клапаном 14 и седлом 13, через который рабочая жидкость из поршневой полости уходит в сливную линию и шток гидроцилиндра движется вниз. В режиме компенсации попутной нагрузки плечом С2-V2 клапан 14 находится в некотором равновесном состоянии, при котором скорость движения штока гидроцилиндра строго определяется расходом рабочей жидкости, поступающим в штоковую полость. При отклонении клапана от равновесного состояния происходит следующее:


При слишком большом открытии клапана 14 расход жидкости С2-V2. превышает величину расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит падение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 14 и седлом 13 уменьшается. При этом расход С2-V2 снижается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.


При слишком малом открытии клапана 14 расход жидкости С2-V2 ниже величины расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит увеличение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 14 и седлом 13 увеличивается. При этом расход С2-V2 увеличивается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.


При удержании нагрузки штоковой полостью, компенсация попутной нагрузки будет проходить в плече C1-V1 и клапан 4 будет находится в равновесном состоянии. Порядок поддержания равновесного состояния аналогичен описанному.



Рис. 31


Так же как у гидрозамков, важнейшим параметром тормозных клапанов является отношение рабочей площади основного клапана к площади основного пилотного элемента. Фактически этот параметр показывает соотношение давлений в полостях V1 и C2 необходимых для преодоления усилия пружины 6. Обычно значения соотношений для тормозных клапанов лежат в диапазоне от 1:3 до 1:8. На рисунке 32 показано как определяется соотношение площадей исходя из геометрических размеров клапана.




Рис.32


При проектировании гидравлических систем, содержащих тормозные клапаны, необходимо учитывать, что для их корректной работы в режиме удержания нагрузки требуется, чтобы порты V1 и V2 были открыты в сливную линию. Это требование обычно обеспечивается установкой гидрораспределителя с золотником, линии А и В которого в нейтральном положении соединены с сливной линией. Примеры подключения показаны на рисунке 33


Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!


С Уважением,


Начальник конструкторского отдела


Лебедев М.К.


Тел.: (495) 225-61-00 доб. 234


E-mail: [email protected]

Различные типы клапанов, используемых в трубопроводах

Различные типы клапанов, используемых в трубопроводах. В этой статье я рассмотрел классификации клапанов и их функции. Начнем с определения Valve.

Что такое Клапан?

Скорее всего, вы уже это знаете. Но нет ничего плохого в том, чтобы освежить память.

Клапан представляет собой устройство, которое регулирует, контролирует или направляет поток жидкости, открывая, закрывая или частично блокируя поток жидкости. Звук немного сложный? Хорошо, позвольте мне еще больше упростить это. Клапан — это механическое устройство, которое регулирует поток и давление жидкости в системе или процессе. Таким образом, в основном, он контролирует поток и давление.

Типы клапанов

В трубопроводах используются следующие типы клапанов в зависимости от требований. Стоимость клапанов в системе трубопроводов может составлять от 20 до 30% от общей стоимости трубопровода. А стоимость данного типа и размера клапана может варьироваться на 100%. Это означает, что если вы выберете шаровой кран, а не дроссельный клапан для той же функции. Это может стоить вам дороже. Таким образом, выбор клапанов имеет важное значение для экономики и эксплуатации технологических установок.

  • Задвижка
  • Шаровой клапан
  • Обратный клапан
  • Пробковый клапан
  • Шаровой клапан
  • Поворотный клапан
  • Игольчатый клапан
  • Пережимной клапан
  • Пережимной клапан
  • Давайте узнаем о них
  • 6.

    Нажмите на ссылку, чтобы узнать больше о каждом клапане.

    Задвижка является наиболее распространенным типом арматуры на любом технологическом предприятии. Это клапан линейного перемещения, используемый для запуска или остановки потока жидкости. В процессе эксплуатации эти клапаны либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Задвижки используются практически во всех жидкостных средах, таких как воздух, топливный газ, питательная вода, пар, смазочное масло, углеводороды и практически в любых средах. Задвижка обеспечивает хорошую отсечку.

    Тест по клапанам – проверьте себя, пройдите этот тест

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах задвижек.

    • Задвижка со сплошным клином
    • Задвижка с гибким клином
    • Задвижка с разрезным клином или параллельными дисками
    • Задвижка OS & Y или задвижка с выдвижным штоком
    • Задвижка с невыдвижным штоком или задвижка с внутренним винтом

    A 90 клапан используется для остановки, запуска и регулирования потока жидкости. Запорные клапаны используются в системах, где требуется регулирование потока, а также необходима герметичность. Запорный клапан обеспечивает лучшую отсечку, чем задвижка, и стоит дороже, чем задвижка.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах шаровых клапанов.

    • Типы Z
    • Типы Y
    • Угловые типы

    Обратный клапан предотвращает обратный поток в системе трубопроводов. Давление жидкости, проходящей через трубопровод, открывает клапан, а любое изменение направления потока закрывает клапан.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах обратных клапанов.

    • Поворотный тип
    • Подъемный тип
    • Двойной пластинчатый клапан
    • Запорный обратный клапан

    Пробковый клапан представляет собой четвертьоборотный поворотный клапан, в котором используется конический или цилиндрический плунжер для остановки или запуска потока. Диск имеет форму пробки, которая имеет проход для прохождения потока. Пробковые краны используются в качестве двухпозиционных запорных клапанов и способны обеспечить герметичное отсечение. Пробковый клапан можно использовать в условиях вакуума при высоких давлениях и температурах.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах пробковых клапанов.

    • Прямоугольный порт
    • Круглый порт и
    • Алмазный порт
    • Смазанный пробковый клапан
    • Несмазываемый пробковый клапан
    • Многоходовой пробковый клапан

    Шаровой клапан с четвертьоборотным движением

    A шарообразный диск для остановки или запуска потока. Большинство шаровых кранов являются быстродействующими, требующими поворота рукоятки клапана на 90° для управления клапаном. Шаровой кран меньше и легче задвижки того же размера и номинала.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах шаровых кранов.

    • Трехходовой шаровой кран
    • Плавающий шаровой кран
    • Шаровой кран с креплением на цапфе
    • Верхний ввод
    • Боковой ввод или разъемный корпус
    • Трехкомпонентный корпус

    Поворотный поворотный клапан используется для остановки, регулирования и запуска потока. Поворотный затвор имеет короткий круглый корпус. Поворотный затвор подходит для больших клапанов благодаря своей компактной и легкой конструкции, которая требует значительно меньше места, чем другие клапаны.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах дисковых затворов.

    • фланцевые концы
    • Концы типа пластины
    • Концы типа выпечки
    • Сварные сварные типы
    • Нулевое смещение бабочка. по дизайну, с самым большим отличием в остром игольчатом диске. Игольчатые клапаны предназначены для очень точного управления потоком в трубопроводных системах малого диаметра. Они получили свое название из-за остроконечного конического диска и соответствующего седла.

      Щелкните изображение ниже, чтобы узнать об игольчатых клапанах.

      Пережимной клапан также известен как зажимной клапан. Это клапан линейного перемещения. Используется для запуска, регулирования и остановки потока жидкости. В нем используется резиновая трубка, также известная как пережимная трубка, и зажимной механизм для управления потоком жидкости. Пережимной клапан идеально подходит для работы со шламами, жидкостями с большим количеством взвешенных частиц и системами, пневматически транспортирующими твердые материалы.

      Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать об игольчатых клапанах.

      Предохранительный клапан или предохранительный клапан давления используется для защиты оборудования или трубопроводной системы в случае избыточного давления или вакуума. Этот клапан сбрасывает давление или вакуум при заданном заданном давлении.

      Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах клапанов сброса давления.

      • Предохранительные устройства с повторным включением
      • Предохранительные устройства без повторного включения
      • Предохранительные клапаны
      • Клапан сброса давления
      • Клапан сброса вакуума
      • Клапан сброса давления и вакуума

      Клапаны Типы в зависимости от функций

      Клапан выполняет различные функции в системе трубопроводов. Например,

      • Остановка и запуск потока жидкости. В зависимости от того, открыт клапан или закрыт, он пропускает технологическую жидкость или останавливает ее.
      • Дросселирование потока жидкости. Некоторые клапаны позволяют дросселировать жидкость в зависимости от % открытия от общего открытия. Меньше открытие, выше дросселирование и прочее.
      • Управление направлением потока жидкости. Многопортовый клапан позволяет вам решить, как будет проходить жидкость.
      • Регулирование расхода или давления в системе трубопроводов. Некоторые из автоматических регулирующих клапанов поддерживают расход и давление в системе, регулируя открытие и закрытие.
      • Сброс давления или вакуума в системе трубопроводов и оборудовании. Клапаны сброса давления и вакуума защищают систему обработки от избыточного давления и в условиях вакуума.

      Различные типы клапанов выполняют эти функции. Эти клапаны можно классифицировать или классифицировать на основе;

      • Функция
      • Концевое соединение
      • Принцип работы
      • Типы используемых приводов.

      Классификация клапанов по функциям

      В приведенной выше таблице показаны типы клапанов и их функции.

      Запорный клапан изолирует или перекрывает подачу жидкости при необходимости. Шибер, шар, плунжер, поршень, диафрагма, дроссельная заслонка и пережимной клапан подпадают под эту категорию.

      Регулирующий клапан, регулирующий поток жидкости, относится к категории регулирования. В качестве регулирующих клапанов используются шаровые, игольчатые, дроссельные, диафрагменные, шаровые, плунжерные и пережимные клапаны. Ты это видишь; некоторые клапаны служат двойному назначению, например шаровые, а шаровой клапан может использоваться как запорный, а также как регулирующий клапан.

      Предохранительные клапаны давления и вакуума используются для предотвращения избыточного давления и вакуума в системе, которые могут повредить трубопровод и оборудование. Невозвратные клапаны, такие как поворотные и подъемные обратные клапаны, предотвращают обратный поток в системе. В то время как некоторые клапаны предназначены для специального назначения. Например, многопортовый, ножевой и линейный запорный клапан.

      Классификация клапанов на основе торцевых соединений

      В зависимости от торцевого соединения концы клапанов могут быть

      • Резьбовыми или резьбовыми, которые соединяются с соответствующей резьбой на трубе. Клапан с малым проходом, используемый для подключения прибора или в качестве точки отбора проб, имеет резьбовой конец.
      • Большинство клапанов, используемых в трубопроводах, имеют концы фланцевого типа.
      • Клапаны со сваркой встык используются в условиях очень высокого давления и температуры.
      • Приварные клапаны с раструбом используются при низком давлении.
      • Обратный клапан и дисковые затворы доступны в бесфланцевом и рычажном исполнении. Эти типы концов используются, когда пространство ограничено.

      Вы можете увидеть изображения всех этих типов конца клапана выше.

      Классификация клапанов в зависимости от того, как он открывает и закрывается

      9022 Обратный клапан0243

      Тип клапана Линейное движение Ротационное движение . 0243

      Globe valve X
      Swing check valve X
      Lift check valve X
      Tilting-disc check valve X
      Обратный клапан со складным диском X
      Прямоточный обратный клапан X
      X X
      Ball valve X X
      Pinch valve X
      Butterfly valve X X
      Plug valve x x
      Клапан диафрагмы x
      .0243

      X

      Другой способ классификации клапана — это способ его открытия и закрытия. Каждый клапан открывается и закрывается либо линейным, либо вращательным движением, либо поворотом на четверть оборота, что представляет собой не что иное, как вращательное движение.

      На изображении ниже вы можете увидеть разницу между методами открытия клапана.

      Клапаны линейного перемещения используют запорный элемент, который движется прямолинейно и отсекает поток, чтобы запустить, остановить или дросселировать поток. Закрывающее устройство может представлять собой диск или гибкий материал, такой как диафрагма. Клапаны линейного перемещения работают медленнее, но они обеспечивают более высокий уровень точности и стабильности положения запорного элемента.

      Клапаны вращательного движения вращают или поворачивают диск от шарнирного штифта, удерживающего диск.

      Поворот штока на 90° в четвертьоборотных клапанах полностью открывает или полностью закрывает клапан. Из-за этого быстрого поворота работа четвертьоборотного клапана намного быстрее, чем у клапанов линейного перемещения. Некоторые поворотные клапаны также известны как четвертьоборотные клапаны.

      В таблице видно, что шаровой кран, дроссельный клапан и пробковый клапан являются как поворотными, так и четвертьоборотными клапанами. Принимая во внимание, что поворотный обратный клапан, наклонный диск и другие клапаны с вращательным движением не являются четвертьоборотными клапанами.

      Классификация клапанов на основе типов используемых приводов

      Последний способ классификации клапана — тип привода, используемый для передачи движения для управления клапаном. Клапаном можно управлять вручную с помощью маховика, рычага, цепи или зубчатого колеса.

      Внешний источник питания, такой как электродвигатель, воздух, гидравлическая жидкость или соленоид, используется для управления клапаном из диспетчерской. Обратный клапан срабатывает автоматически при наличии обратного потока.

      Вы мастер по компонентам трубопроводов?

      Типы задвижек и деталей

      Что такое задвижки?

      Задвижка может быть определена как тип задвижки, в которой используется задвижка или клиновой диск, и диск перемещается перпендикулярно потоку, чтобы запустить или остановить поток жидкости в трубопроводе.

      Задвижка является наиболее распространенным типом арматуры, используемой на любом технологическом предприятии. Это клапан линейного перемещения, используемый для запуска или остановки потока жидкости. В процессе эксплуатации эти клапаны либо полностью открыты, либо полностью закрыты.

      Когда задвижка полностью открыта, диск задвижки полностью выводится из потока. Поэтому практически нет сопротивления потоку. Благодаря этому очень мало падает давление, когда жидкость проходит через задвижку.

      Поверхностный контакт на 360° необходим между диском и седлами, когда клапан полностью закрыт, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение.

      Задвижки не должны использоваться для регулирования или дросселирования потока, поскольку точный контроль невозможен. Высокая скорость потока в частично открытом клапане может вызвать эрозию диска и посадочных поверхностей, а также создать вибрацию и шум.

      Детали задвижки

      Здесь вы можете увидеть основные детали задвижки. Диск задвижки также известен как клин. Прочтите полное руководство по деталям клапана, чтобы узнать о каждой из этих частей.

      • Body
      • Bonnet
      • Solid Wedge
      • Body Seat
      • Stem
      • Back Seat
      • Gland Follower
      • Gland Flange
      • Stem Nut
      • Yoke Nut
      • Handwheel
      • Handwheel Nut
      • Шпильки и болты
      • Гайки
      • Прокладка крышки
      • Лубрикатор
      • Сальниковое уплотнение

      Image- Trouvay & Cauvin

      1. Типы дисков
        1. Сплошной конический клин
        2. Гибкий клин
        3. Разрезной клин или параллельные диски Клапан
      2. Типы корпуса Соединение крышки
        1. Резьбовая крышка
        2. 0016

        3. Welded-Bonnet
        4. Bonnet-Seal
      3. Типы движения ствола
        1. Повышение ствола или тип OS & Y (внешний ствол и тип винта)
        2. 7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777VER 9000VE. – Проверьте себя, пройдите этот тест

          Задвижка со сплошным клином

          Задвижка со сплошным клином является наиболее распространенным и широко используемым типом диска из-за его простоты и прочности. Клапан со сплошным клином может быть установлен в любом положении и подходит практически для всех жидкостей. Его можно использовать и в турбулентном потоке.

          Однако он не компенсирует изменения выравнивания седла из-за нагрузки на трубу или теплового расширения. Таким образом, этот тип конструкции диска наиболее подвержен утечкам. Сплошной клин подвергается термофиксации при использовании в условиях высоких температур.

          Термическая блокировка — явление, при котором клин застревает между посадочными местами из-за расширения металла. Задвижки со сплошным клином обычно используются в приложениях с умеренным и низким давлением и температурой.

          Изображение – Velan является мировым лидером в области поставок клапанов. Посетите их веб-сайт для получения дополнительной информации о продуктах.

          Задвижка с гибким клином

          Гибкий клин представляет собой цельный сплошной диск с прорезью по периметру. Эти разрезы различаются по размеру, форме и глубине. Неглубокий узкий разрез по периметру клина дает меньшую гибкость, но сохраняет прочность. Залитая выемка или более глубокая и широкая прорезь по периметру клина обеспечивают большую гибкость, но снижают прочность.

          Эта конструкция улучшает выравнивание седла и обеспечивает лучшую герметичность. Это также улучшило производительность в ситуациях, когда возможно термическое связывание. Гибкие клинья Задвижки применяются в паровых системах.

          Тепловое расширение паропровода иногда вызывает деформацию корпусов клапанов, что может привести к тепловому ослеплению. Гибкий затвор позволяет затвору изгибаться при сжатии седла клапана из-за теплового расширения паропровода и предотвращает тепловое ослепление.

          Недостатком гибких затворов является то, что трубопроводная жидкость имеет тенденцию скапливаться в диске. Это может привести к коррозии и, в конечном итоге, к ослаблению диска.

          Задвижка с разрезным клином или параллельными дисками

          Разрезной клин Диск состоит из двух цельных частей и скрепляется с помощью специального механизма. Вы можете увидеть то же самое на изображениях. В случае, если половина диска не выровнена, диск может свободно приспосабливаться к посадочной поверхности. Разрезной диск может быть клиновидным или параллельным диском.

          Параллельные диски подпружинены, поэтому они всегда соприкасаются с седлами и обеспечивают двунаправленное уплотнение. Разрезной клин подходит для работы с неконденсируемыми газами и жидкостями при нормальных и высоких температурах.

          Свобода перемещения диска предотвращает термическое заедание, даже если клапан может быть закрыт, когда линия холодная. Это означает, что когда линия нагревается жидкостью и расширяется, она не создает термического ослепления.

          Типы задвижек по корпусу, соединение с крышкой

          1 st с резьбовой крышкой: Это самая простая конструкция из доступных и используется для недорогих задвижек.

          2 nd с крышкой на болтах: Это наиболее популярная конструкция, которая используется в большом количестве задвижек. Для этого требуется прокладка для герметизации соединения между корпусом и крышкой.

          3 rd Сварная крышка: Это популярная конструкция, не требующая разборки. Они легче по весу, чем их аналоги с болтовой крышкой.

          4 t h one is Герметичная крышка: Этот тип широко используется для высокотемпературных применений с высоким давлением. Чем выше давление в полости корпуса, тем больше усилие на прокладку в самозакрывающемся клапане.

          Задвижка OS & Y или поднимающийся шток (внешний шток и винтовой тип)

          Для клапана с поднимающимся штоком шток поднимается при открытии клапана и опускается при закрытии клапана. Вы можете увидеть это на изображении. В конструкции с внутренним винтом резьбовая часть штока находится в контакте с протекающей средой, и когда вы открываете клапан, маховик поднимается вместе со штоком.

          В то время как в случае конструкции с наружным винтом только гладкая часть подвергается воздействию текучей среды, и шток будет возвышаться над маховиком. Этот тип клапана также известен как клапан OS & Y. OS&Y означает вне пар и йорк.

          Задвижка с невыдвижным штоком или задвижка с внутренним винтом


          В затворах с невыдвижным штоком движение штока вверх отсутствует. Диск клапана имеет внутреннюю резьбу. Диск перемещается вдоль штока, как гайка, когда шток вращается. Вы можете увидеть изображение. Этот тип клапана подвергает резьбу штока воздействию протекающей среды.

          Таким образом, эта конструкция используется там, где пространство ограничено для обеспечения линейного перемещения штока, а протекающая среда не вызывает эрозии, коррозии или износа материала штока. Этот тип клапана также известен как внутренний винтовой клапан.

          Области применения задвижек

          • Задвижки используются почти во всех жидкостных средах, таких как воздух, топливный газ, питательная вода, пар, смазочное масло, углеводороды и почти во всех средах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *