Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 0

Клапан

Задвижки

Конструкция задвижек похожа на конструкцию шлюза: поток контролируется за счёт подъёма или опускания клапанного элемента, который бывает трёх типов — жесткий, гибкий и разделительный. Последние два типа помогают предотвратить деформацию клапанного элемента и корпуса, которая может быть вызвана различными условиями эксплуатации.

Как и шаровые краны, задвижки обычно не используются для регулирования потока. Одна из причин этого заключается в том, что клапанный элемент может быть поврежден в полуоткрытом положении. По тому же принципу они ограничивают падение давления, когда клапан полностью открыт. Но для того чтобы клапан полностью открыть или закрыть, придётся неоднократно прокрутить ручку, что делает продолжительность выполнения операции этих клапанов самой долгой по сравнению со всеми вышеперечисленными видами.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

При полной смене или прокладке нового трубопровода  необходимо предусмотреть наличие резьб на трубах в местах подключения арматуры.

Необходимые инструменты и материалы

Для выполнения работ Вам понадобятся:

  • сам вентиль;
  • если кран штуцерный, может понадобиться накидная гайка-«американка»;
  • лента ФУМ;
  • два разводных ключа, возможно, один из них – газовый;
  • при необходимости нарезания резьбы – понадобится плашка соответствующего диаметра и плашкодержатель;
  • болгарка с отрезным диском при необходимости резать трубы, возможно и применение ножовки по металлу.

Схема подключения

Монтаж муфтового вентиля имеет два варианта: установка в трубу в качестве запорной арматуры и установка в точку водоразбора. Технология монтажа по разным вариантам немного отличается.

Ход работ

Перед началом работ необходимо перекрыть подачу воды в систему.

Если происходит смена арматуры, сначала необходимо ее демонтировать.

Если вентиль врезают в новом месте в качестве запорного для части системы, необходимо вырезать кусок трубы и с помощью плашки нарезать резьбу, При резке трубы болгаркой не забудьте надеть защитные очки.

Затем обматывают резьбы лентой ФУМ. Накручивают накидную гайку на вентиль (не забыв про ФУМ!), затем накручивают сборную деталь на резьбу на трубопроводе. С помощью накидной гайки герметизируют соединение со вторым патрубком трубопровода.

Установка крана-вентиля на точку водоразбора еще проще: герметизировать лентой ФУМ резьбу и вкрутить или накрутить вентиль. В этом случае нежелательно использовать штуцерную модель, ее крепление с помощью накидной гайки не так надежно при постоянных переменных нагрузках при откручивании-закручивании крана и чаще возникает капель на стыке.

Особенности монтажа клапана в пластиковую трубу: к концам трубы привариваются МРН или МРВ в зависимости от типа клапана, затем монтаж происходит так же, как и при врезке в стальные трубы.

Наше видео поможет Вам увидеть все тонкости монтажа клапана.

Виды и конструкции

Клапаны различаются по направлению потока: бывают прямоточные, угловые и проходные (со смещением потока воды на входе относительно выхода).

По способу герметизации шпинделя (штока) клапаны бывают следующих видов:

сальниковые. Самый распространенный тип. На внешней стороне корпуса в месте прохода шпинделя создается сальниковая камера, заполненная сальниковой набивкой из уплотнительного материала;

сильфонные. Сильфон изготавливают из гофрированной трубы, сваренной с верхним и нижним кольцом. Сильфонная сборка верхним кольцом соединяется неподвижно с корпусом арматуры, а нижним – со штоком (или золотником арматуры). Шток движется внутри сильфона, гофротруба при этом сжимается-разжимается. Такой узел имеет лучшую герметизацию, чем сальниковый, и применяется при работе с токсичными и агрессивными средами. Недостатки: сложность конструкции и высокая стоимость;

мембранная арматура – уплотнение выполняется в виде мембраны, центральная часть может прогибаться с амплитудой, достаточной для закрывания/открывания запорного органа. Недостатки: короткий срок службы, невысокие рабочие давление и температура.

Виды и конструкции

По принципам действия различают перепускные клапана с пружинным и мембранным конструкциями. Пружинные механизмы превалируют в системах, где сечение трубопровода составляет не более 200 мм, в других сетях водоснабжения и отопления используется рычажно-грузовой принцип.

Мембранные агрегаты используют все больше при работе с жидкотекучими средами, в которых имеется наличие твердых частиц.

В зависимости от среды трубопровода, перепускные устройства предназначаются для:

  • газа;
  • пара;
  • жидкостей.

По назначению системы они применяются для трубопроводов:

  • холодного водоснабжения,
  • горячего водоснабжения,
  • отопления,
  • охлаждения,
  • кондиционирования.

В системах отопления и водоснабжения различают перепускные клапаны по своему предназначению:

  • для радиаторов;
  • для бойлера и байпаса;
  • для автоматической подпитки;
  • для низких или высоких давлений.

На данном фото представлен переливной клапан со шкалой настройки. Изготовлен из бронзы и латуни, предназначен для установки в системах центрального отопления.

Наряду с перепускными регуляторами в конструкцию отопления устанавливают:

  • воздухоотводчик для предотвращения воздушных пробок в трубах;
  • трехходовой клапан для смешения или разделения потоков горячей и холодной воды;
  • обратный, предотвращающий обратный поток в трубопроводе.

Для промышленных и коммунальных сетей применяют конструкции с условным диаметром DN до 500 мм и фланцевым соединением.

В автомобиле пропускные устройства бывают для:

  • турбины;
  • механизма подачи топлива;
  • системы охлаждения двигателя.

Перепускной узел турбины сбрасывает выхлоп газов, уменьшая силу напора в коллекторе. Тем самым он защищает двигатель от перегрева.

Советы по выбору и примерные цены

Выбирая перепускное устройство, потребитель должен осознавать, что оно призвано обеспечить нормальную работу системы, постоянно поддерживать внутри неё стабильное давление.

Подобное приспособление должно отвечать следующим требованиям:

  • содействовать понижению давления, оперативно перенаправлять избыточный объем теплоносителей в другой контур;
  • иметь достаточный диапазон регулировки;
  • подходить по способу подключения к трубам, например, иметь резьбовое соединение для труб диаметром ½′′.

Пропускной прибор подбирается, прежде всего, исходя из типа рабочей среды трубопровода: газ, пар, вода.

Далее руководствуются определенными критериями.

Критерии

Основными их них являются:

  • особенности исполнительного механизма;
  • тип и конфигурация трубопровода;
  • материал изготовления клапана;
  • диаметр устройства (DN), который не должен быть меньше сечения подводящего патрубка;
  • диапазон перепадов давлений, поддерживаемых прибором;
  • пропускная способность заслонки, характеризующаяся максимальным и минимальным значениями Kvs;
  • рабочая и максимальная температура носителя.

Определенное значение рабочего давления, на которое необходимо настроить клапан, прописывается в техпаспорте.

Важно предусмотреть правильный монтаж, для чего необходимо грамотно все рассчитать с учетом параметров и конфигурации системы. К примеру, в сложной структуре отопления переливной регулятор лучше устанавливать за всеми насосами, применять дополнительно обратные затворы для их защиты

Примерная цена на перепускные клапаны бытового применения варьируется от 1700 до 5 200 рублей. Промышленные образцы, оснащенные измерительными приборами, фланцами, с широким диапазоном настроек стоят гораздо дороже.

Так, указанный на фото, переливной угловой клапан с DN ¾», рассчитанный на 0,06-0,36 bar, с настроечной головкой, обойдется в 1680 рублей. Его устанавливают для обеспечения нормальной работы насоса. Сливает излишки теплоносителя при превышении давления в радиаторах в обратку.

Если придется приобретать перепускное устройство для автомобиля, необходимо учитывать все особенности предыдущего, не гнаться за дешевыми подделками.

Из чего изготавливают клапаны электромагнитные для воды

Распространенный клапан соленоидный может производится при применении самых различных материалов. Среди особенностей отметим следующие моменты:

  1. Корпус из нержавеющей стали применяется в большинстве случаев. Этот материал характеризуется высокой устойчивостью к воздействию влаги и высокой температуры. Кроме этого, поверхность выдерживает воздействие различных химикатов, которые могут добавляться в состав среды. Единственным, но существенным недостатком можно назвать высокую стоимость изготовления.
  2. При изготовлении корпуса часто применяется латунь. Этот цветной сплав характеризуется повышенной устойчивостью к коррозии и весьма привлекательным видом. Также к положительным качествам можно отнести небольшой вес получаемого изделия. Однако, цена латуни намного выше других сплавов.
  3. Чугун используется на протяжении длительного периода при изготовлении корпусов запорной и предохранительной арматуры. Этот материал характеризуется также высокой коррозионной стойкостью и длительным эксплуатационным сроком. Однако, он довольно тяжелый и не выдерживает ударную нагрузку.

Особенностью рассматриваемого варианта исполнения можно назвать то, что основные элементы изготавливаются при применении материалов с высокими магнитными свойствами. Только это обеспечивает функциональность устройства.

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим принцип работы прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простейших редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные элементы конструкции редуктора прямого действия следующие:

  • Цилиндрический корпус имеет входной и выходной патрубок.
  • По корпусу изнутри двигается золотник переменного сечения. Он может перекрывать входной и выходные патрубки.
  • Сверху золотник поджат пружиной.
  • Сила прижима задается регулировочным винтом.

Давление на входе (Рн) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Рред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной патрубок и соединяя его с центральной камерой. Рн начинает действовать и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и перекрывая выходной патрубок. По мере расхода жидкости потребителем в выходном патрубке Рред снижается, и пружина снова отжимает поршень вниз. Рабочий цикл повторяется.

Рн воздействует на обе поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Рред и сила пружины действуют на поршень в противоположных направлениях. Сила воздействия пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее давление воды требуется, чтобы ее уравновесить.

При росте Рред поршень будет двигаться вверх, постепенно перекрывая просвет входного патрубка, при этом будет снижаться и подача рабочей среды, снижая, таким образом, Рред.

Как только Рред снизится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, увеличивая просвет и поступление рабочей среды. Рн начнет увеличиваться.  Одновременно этот механизм выполняет и функции обратного клапана.

В этом случае разумно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Применение таких устройств дает возможность снизить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия заметно сложнее, чем прямого.

Входной поток проходит чрез просвет между конической частью поршня золотника и седлом, и далее- в отводной канал. Сила давления в этом канале действует на нижний срез поршня золотника, отжимая его вверх. Это давление уравновешивается силой сжатия главной пружины и давлением на верхнюю часть поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Далее отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный патрубок. Сила сжатия этой пружины изменяется с помощью регулировочного винта.

Позиция золотника определяется равнодействующей Рред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превышает заданный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей среде в дренаж. Возрастает расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает снижаться. После сброса в дренаж некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, перекрывая клапан.  Золотник перемещается в сторону меньшего давления, перекрывая входной патрубок, и Рред также снижается до установленной величины.

Классификация и сфера применения клапанов

Согласно положениям ГОСТ 12893-2005 регулировочные клапаны классифицируют по нескольким параметрам. По способу движения рабочей среды различают следующие варианты арматуры:

  • проходные, которые размещаются на прямых отрезках и позволяют сохранить прежнее направление транспортировки среды;
  • угловые модели, изменяющие перемещение на 90°.

Проходной регулирующий клапанУгловой регулирующий клапан

Перемешивание двух вариантов рабочей среды с разными характеристиками происходит с помощью трехходовых моделей, которые комплектуются тремя патрубками.

Сырьем для производства регулировочных клапанов служат чугун, нержавеющая и легированная сталь, латунь и другие сплавы. Корпус изготавливают с помощью сварки, ковки, литья, штамповки и комбинированных методов. Выбор материалов определяет тип среды, с которой будет взаимодействовать арматура. Бытовые и промышленные клапаны устанавливают на трубопроводах, предназначенных для транспортировки:

  • горячей и холодной воды;
  • нефтепродуктов;
  • воздуха;
  • пара;
  • химических составов в жидком и газообразном состоянии.

По способу управления клапаны бывают ручные и автоматические. Арматура первого типа предназначена для трубопроводов малого сечения и чаще всего используется для контроля технических параметров транспортируемых веществ в быту. На промышленных объектах востребованы автоматические клапаны, укомплектованные специальными датчиками. Средства измерения оценивают величину уровня давления и способствуют изменению потребляемого объема среды. Механизм перекрывания автоматического клапана приводится в движение с помощью привода, который бывает пневматическим, электрическим или гидравлическим.

Монтаж клапана на трубопроводе выполняется несколькими вариантами соединения. По способу фиксации арматуру разделяют на фланцевую, приварную, муфтовую и штуцерную. Разнообразие оборудования для регулировки давления и способов крепежа позволяет использовать клапаны при монтаже инженерных коммуникаций. Также они востребованы в газовой промышленности и применяются для контроля давления в трубопроводах на нефтеперерабатывающих предприятиях и на производстве химических веществ и продуктов питания.

Зазоры между клапанами двигателя.

Отличие теплового зазора впускного и выпускного клапана двигателя объясняется различной температурной загруженностью и тем, что клапаны изготовлены из металлов, имеющих различные свойства.

При правильно установленных зазорах, после прогревания размеры клапанов уменьшаются до минимума, в результате этого достигается своевременное регулирование фаз газораспределения и длительный срок эксплуатации деталей

Если обратить внимание на работу непрогретого двигателя, то слышен повышенный шум

Поэтому для предотвращения ударных нагрузок на торец клапана, важно не допускать прогревание двигателя на больших оборотах

Расположение клапанов.

В процессе работы постепенно происходит расклёпывание клапанов и седла, углубление посадки клапана в седле, в результате чего тепловой зазор уменьшается. Более детальную информацию о седле клапана можно найти в статье, размещённой на сайте.

Уменьшение зазора происходит в результате изнашивания кулачков распределительного вала, коромысла, плоскости толкателей и торцов клапана двигателя. По причине нарушения фаз газораспределения уменьшается мощность двигателя. Возрастает износ большого количества сопутствующих деталей. В итоге начинается цепная реакция, целые детали выходят из строя, как результат, изнашивание связанных с ними других деталей.

В случае отклонения теплового зазора в сторону увеличения, происходит постоянная ударная нагрузка на клапаны двигателя, что снижает их срок службы. Торец скалывается, это приводит к постепенному увеличению зазора, повышается шумность. Наполняемость цилиндров топливовоздушной смесью и эффективность сгорания снижается, из-за этого происходит нарушение фаз газораспределения, в результате уменьшается мощность.

При меньшем тепловом зазоре, нарушается герметичность камеры сгорания, так как клапаны не закрывают её должным образом. Это приводит к уменьшению компрессии, в момент такта сжатия, некоторый объём поступившей топливовоздушной смеси выбрасывается сквозь щели между клапаном и седлом. На рабочем ходу раскалённые отработанные газы также выбрасываются и приводят к тому, что клапаны прогорают. Из-за того, что тарелки клапанов не соприкасаются с сёдлами, происходит нарушение процесса теплоотдачи, в результате клапан двигателя нагревается до температур, при которых возрастает износ (окисление, коррозия), вероятность заклинивания в направляющей втулке или доведение её до более скорого износа, обрыв тарелки, увеличение нагрузки на ремень ГРМ.

  • Впускные клапаны в основном охлаждаются свежей поступающей топливовоздушной смесью и обладают лучшим уровнем охлаждения.
  • Выпускные основную составляющую тепла переносят на седло клапана. Если тепловой зазор отсутствует (происходит зависание или зажатие), высокая температура приводит к разрушению клапана и направляющей втулки.

Вентили

Вентиль подходит для использования в самых разных областях: от регулирования скорости потока до операций открытия и закрытия.

В таких клапанах регулирование скорости потока определяется не размером седла клапана, а скорее степенью подъёма плунжера этого клапана (расстояние между седлом клапана и его плунжером). Одной из особенностей вентилей является то, что, в отличие от некоторых других клапанов, при их использовании в полуоткрытом положении существует меньшая вероятность поломки седла клапана и плунжера под воздействием рабочей среды. Среди всех существующих конфигураций вентилей для регулирования скорости потока особенно подходят клапаны игольчатого типа.

Ещё один момент, о котором стоит упомянуть, если речь идёт о вентильных конструкциях клапанов: перепады давления тут больше из-за прохода S-образной формы искривления потока. Время работы клапана также больше, т.к. его шток должен повернуться несколько раз для открытия и закрытия, а это может привести к утечкам на уровне сальникового уплотнения (сальника). Кроме того, шток клапана не следует поворачивать слишком далеко, это может повредить посадочную поверхность.

Виды ГРМ

Существуют следующие виды газораспределительных механизмов: нижнеклапанный ГРМ и верхнеклапанный ГРМ. Сегодня, на современных автомобилях, используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров.

Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью клапанной пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную жесткость (оптимальную, чтобы не увеличивать ударную нагрузку на седло клапана) для гарантированного закрытия клапана во время работы.

Чтобы снизить потери на трение в ГРМ применяют ролики, которые установлены на рычагах и толкателях привода клапанов. Применение роликов в клапанном механизме заменяет трение скольжения, на трение качение, что значительно уменьшает потери на привод клапанов.

При открытии впускного клапана проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) наполняя цилиндр двигателя. Чем больше площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, что приводит к повышению выходных показателей цилиндра при рабочем ходе. Для улучшения очистки цилиндров от продуктов сгорания увеличивают диаметр тарелки выпускного клапана. Правда, размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, выполненной в головке цилиндров. Многое также зависит от регулировки клапанов. 

Применение четырех клапанов на цилиндр началось еще в 1912 г. на двигателе автомобиля PeugeotGranPrix. Широкое использование такой схемы в серийном производстве легковых автомобилях началось только в конце 1970-х гг. Сегодня ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр стали практически стандартными для двигателей европейских и японских легковых автомобилей.

Mercedes выпускает двигатели, которые имеют по три клапана на цилиндр, два впускных и один выпускной, с двумя свечами зажигания (по одной с каждой стороны от выпускного клапана).

Существует практика использования даже 5 клапанов на цилиндр (3 впускных и 2 выпускных). Такой технологией практикует автомобильная группа Volksvagen-Audi, но при этом значительно усложняется привод клапанного механизма.

Как выбрать вентиль для воды

При выборе вентиля на водопровод рекомендуется обратить внимание на:

  • вид устройства;
  • материал, из которого изготовлен вентиль;
  • способ крепления.

Разновидности водопроводных вентилей

Выпускаются следующие виды вентилей для воды:

  • клапанные;
  • шаровые.

Принцип работы клапанного вентиля заключается в перекрытии воды при помощи прокладки, установленной на штоке.

Принцип работы клапанного вентиля

Основными достоинствами клапанного вентиля являются:

  • наличие возможности управления потоком воды;
  • возможность проведения ремонта своими руками.

К недостаткам клапанных вентилей относятся:

  • недолговечность устройства. Прокладка, выполняющая роль запора, соприкасается не только с водой, но и металлическим корпусом вентиля, что приводит к увеличению естественного износа;
  • сложность использования устройства. Для полного перекрытия потока необходимо сделать несколько оборотов управляющим маховиком.

Шаровые вентиля перекрывают воду благодаря запорному механизму, изготовленному в виде шара. При повороте управляющего рычага отверстие в шаре переворачивается перпендикулярно потоку жидкости.

Принцип работы вентиля с запорным шаром

К преимуществам шаровых вентилей относятся:

  • простота устройства, которая гарантирует длительный период использования;
  • полная герметичность в перекрытом положении;
  • простота использования. Для полного перекрытия воды необходимо повернуть ручку управления на 90º.

Недостатками шаровых кранов являются:

  • невозможность ограничения потока (исключительно полное перекрытие);
  • невозможность проведения текущего ремонта. Если устройство перестало выполнять свои функции, то потребуется полная замена.

Для полного перекрытия потока воды целесообразнее устанавливать шаровые вентиля. Если требуется регулировка потока воды, то лучше вмонтировать клапанный вентиль.

По конструкции водяной вентиль может быть:

проходным. Проходной вентиль пропускает воду в определенном направлении и служит для перекрытия потока. Устанавливается исключительно на ровный участок водопровода;

Вентиль прямого прохождения воды

прямоточным. Разновидность проходного вентиля с меньшим гидравлическим сопротивлением;

Проходной вентиль с меньшим сопротивлением

угловым. Вентиль устанавливается на угловое соединение труб. Входящий поток перпендикулярен выходящему потоку.

Вентиль для установки на изгибе труб

Выбор материала вентиля

Вентиль перекрытия воды может быть изготовлен:

  • из латуни. Материал отличается небольшим весом, малыми габаритными размерами и долговечностью. Основной недостаток – высокая стоимость. Латунный вентиль может быть установлен как на холодную воду, так и на горячую;
  • из бронзы. Стоимость бронзового вентиля выше, чем латунного, а характеристики устройств практически идентичны;
  • из нержавеющей стали. Относительно дешевые устройства больше подвержены оседанию накипи. Поэтому для горячей воды практически не используются;
  • из пластика. Пластиковые вентили также отличаются долговечностью и невысокой стоимостью. Пластик практически не подвержен коррозии и оседанию накипи.

На металлические трубопроводы устанавливаются латунные или бронзовые вентили, а также устройства из нержавеющей стали. Пластиковые вентили устанавливаются исключительно на пластиковые водопроводы.

Подбор способа крепления вентиля

По способу крепления водопроводные вентили подразделяются на:

резьбовые. Монтаж производится при помощи резьбы и фиксирующей контргайки, которая имеется на водопроводной трубе и самом устройстве. Резьбовой вентиль надо подбирать по виды резьбы (внутренняя, наружная), ее диаметру и шагу. Установка возможна как на металлический, так и на пластиковый водопровод;

Вентиль для водопровода с внутренней резьбой

фланцевые. Крепятся при помощи специальных устройств (фланцев), расположенных на краях вентиля и водопроводных труб, и соединенных между собой крепежными болтами. Устройства устанавливаются преимущественно на металлические водопроводные системы;

Вентиля, фиксируемые при помощи специальных элементов

приварные. Монтируются методом сварки. Приварные вентили могут быть установлены на металлические и пластиковые трубопроводы.

Водопроводный вентиль, устанавливаемый методом сварки

Резьбовые и фланцевые вентили можно снять для проведения ремонта и установить заново. Приварной вентиль установить второй раз не получится.

Конструктивные особенности

Нормально открытый клапан получил весьма широкое распространение. Подобная запорная арматура предназначена для непосредственного перекрытия потока, также может контролировать скорость перемещения потока в трубопроводе. Принцип работы конструкции построен вокруг электромагнитной катушки. Основными элементами можно назвать следующее:

  1. Корпус. При его изготовлении могут применяться самые различные материалы, в большинстве случаев сталь с повышенной коррозионной стойкостью. Он защищает внутренние элементы от воздействия окружающей среды. Более дешевые варианты исполнения представлены чугунными корпусами, более дорогие латунными. В последнее время довольно большой популярностью пользуются варианты исполнения, при изготовлении которых применяется пластик.
  2. Мембрана и уплотнительные элементы предназначены для непосредственного перекрытия потока, обеспечения герметичности.
  3. Крышка предназначается для предоставления возможности обслуживания конструкции.
  4. Плунжер и шток можно назвать основными элементами, которые предназначены для перекрытия потока. Эти элементы изготавливаются из материалов с высокими магнитными свойствами.
  5. Электронная катушка выступает в качестве основного управляющего элемента.

В целом можно назвать, что подобная конструкция характеризуется компактностью. Она может быть рассчитана на самое различное давление в системе, подключается самым различным образом.

Применение шиберов в отопительных системах

Если нагреватель, использует топливо и создаёт температуру рабочей среды, при горении с поступлением воздуха требуется отсекатель. В противном случае через каналы уйдёт нагретый воздух и помещение остынет. Заслонка, установленная на печной трубе, является простейшей ручной шиберной задвижкой. Устанавливается заслонка так, чтобы отсечь выход горячего воздуха. Таким местом является печная труба в холодной части, под потолочным перекрытием. Тогда весь нагретый воздух останется в помещении.

Однако, в этом случае шиберная задвижка служит и для регулирования расхода воздуха. Зная о том, что угли содержат жар, можно прикрыть воздух и тем самым продлить горение угля, добиваясь эффективной работы печи. Но при активном процессе выделяется угарный газ, поэтому вытяжка из печи должна работать. Считается, что пока над углём есть синие язычки пламени, заслонку закрывать полностью нельзя. Поэтому даже полностью закрытая заслонка по стандарту перекрывает условный проход дымохода на 85%.

Печные заслонки должны отвечать ряду требований. Так, они должны иметь:

  • гладкую поверхность;
  • не деформироваться при перепаде температуры;
  • быть лёгким в управлении.

Ещё не так давно считалось оптимальным применять для установки в трубу конструкцию шибера с пластиной из чугуна. Материал не деформируется, устойчив и лёгок в управлении. Однако новые материалы оказались эффективнее. Качественная нержавеющая сталь не создаёт гидравлического сопротивления и такую задвижку можно перевести на автоматическое управление в зависимости от температуры отходящих газов.

Шибер их нержавеющей стали может быть обычной заслонкой, а может иметь внутриканальный регулировочный узел с переводом его на управление с приводом. Чаще всего используется дроссельная заслонка.

Виды предохранительных клапанов

Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

Принцип работы Высота подъёма затвора Способ открытия затвора Способ нагружения золотника
1 Прямого действия Малоподъёмные Пропорциональные Пружинные
2 Непрямого действия Полноподъёмные Двухступенчатые Рычажно-газовые
3 Импульсные

Пружинные – самые распространённые, используются для котельных небольшого размера. Они имеют простую и надёжную конструкцию и возможность лёгкой регулировки рабочего давление в системе. Также из преимуществ можно выделить низкую стоимость.Рычажные предохранительные устройства не пользуются особой популярностью, потому что, в основном, модельный ряд представлен диаметрами от 50 мм. Их используют в промышленной сфере.Импульсные устройства используют на паровых котлах с давлением больше 39 кгс/кв.см (3,9 МПа). На каждый котел устанавливают, как минимум, по 2 шт. (контрольный и рабочий).Малоподъёмные имеют высоту подъёма затвора от 5% от диаметра седла, поэтому имеют низкую пропускную способность. Из достоинств можно выделить: несложную конструкцию, доступную цену.

Малоподъемный и полноподъемный

В полноподъёмных затвор поднимается на высоту не менее 25% диаметра седла. Их относят к двухступенчатым. Характеризуются большой пропускной способностью, высокой стоимостью и сложной конструкцией.

Полноподъёмные защитные устройства имеют колокол. Его задача состоит в том, чтобы помочь затвору достигнуть полного подъёма. Полноподъёмные используют, в основном, в тех системах, в которых среда сжимается. Пропорциональные открывают затвор соразмерно увеличению давления и объём сбрасываемой среды пропорционально увеличивается с подъемом затвора. Эти защитные устройства применяют для воды и других жидких сред.

Из преимуществ использования пропорционального клапана можно выделить:

  • открытие затвора согласно необходимости;
  • лёгкую конструкцию;
  • низкую стоимость;
  • автоматически возникают колебания.

Недостаток двухступенчатых устройств – автоколебание затвора. Причина этого – превышение типоразмера или переменный аварийный расход среды.

Шаровые краны

Шаровые краны хорошо обеспечивают перекрытие прохода. Простой поворот на 90° полностью открывает или закрывает кран. Благодаря этому, время манипулирования краном сокращается и уменьшает вероятность утечек из-за износа сальникового уплотнения.

Шаровые краны можно разделить на две категории: с уменьшенным проходным отверстием и с полнопроходным. В первом случае отверстие клапана меньше диаметра трубы, а во втором — точно такого же диаметра. Полнопроходные шаровые краны ценятся из-за способности сводить к минимуму перепады давления.

Использовать шаровые краны рекомендуется либо в полностью открытом, либо в полностью закрытом положении. Они не подходят для регулирования потока в частично открытом положении, т.к. это приводит к износу уплотнительного кольцеобразного седла.

Если кран открыт наполовину, давление действует только на одну часть седла, что может привести к его деформации. А если седло деформировано, его уплотнительные свойства пострадают, что приведёт к утечкам.

Клапан прямого и непрямого действия

Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.

  • Первый тип клапана имеет простую конструкцию: пружина приводится в движение затвором, на который напрямую давит теплоноситель. Такие устройства недороги, просты в эксплуатации, надежны, нечувствительны к загрязнениям, но не очень точны в настройках.
  • Устройства непрямого действия, называемые также импульсными, имеют главный клапан с поршневым приводом, импульсный клапан меньшего сечения и датчик давления. При изменении давления малый клапан давит на поршень, который и приводит в движение главный клапан, регулирующий пропускную способность устройства. Таким образом, управление потоком происходит опосредованно, непрямым способом. Клапаны этого типа менее надежны в силу большего количества деталей, дороги, но точнее настраиваются.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации