≡× МЕНЮ

• Интерьер
• Окна
• Стены
• Проекты
• Постройки

Клапан после себя на газ. Регулятор давления после себя: назначение и особенности выбора. Подбор регулятора давления

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.

Клапан RAF60 является редукционным клапаном пилотного действия мембранного типа, регулирующим давление «после себя». Регулятор давления RAF60 (проходной) / RAF60A (угловой) управляется пилотным клапаном, который контролирует давление на выходе и регулирует открытие-закрытие мембраны тем самым поддерживая заданной давление после регулятора. Регулятор давления RAF-60 расчитан на максимальное давление 16бар. В случае, если необходимо давление превышающее 16бар, необходимо заказываеть клапан модели G-60 (см.соответствующий раздел)

При повышении давления в пилотной линии 1 Когда давление на выходе ниже необходимого, регулятор автоматически открывается, в обратном случае регулятор автоматически закрывается. Когда избыточное давление попадает в контрольную камеру, находящуюся над диафрагмой, регулятор закрывается. В противном случае регулятор будет открываться благодаря давлению, действующему под диафрагмой.

Регулятор давления RAF60 поддерживает заданное давление в случае если сушествует расход жидкости через клапан. В случае работы "в тупик" клапан установит заданное давление плюс один бар.

Регуляторы поставляются с пилотными клапанами, имеющими различные диапазоны регулирования давления:

0,54 - 4 бар; 0,5 - 6 бар; 2 -10 бар; 2- 16 бар - стандартное исполнение (запас на складе).

Материалы: Корпус и крышка - ковкий чугун с Rilsan (Nilon11), эпоксид

или эмаль - спецзаказ.

Болты и гайки: оцинкованная сталь.

Диафрагма: натуральный каучук.

Перед установкой клапана промойте трубопровод, чтобы очистить его от отложений, грязи и прочего, что может повлиять на работу клапана.

Установите в соответствии со стрелкой на крышке клапана, указывающей направление потока.

Проверьте, нет ли подтекания, по необходимости еще раз туго затяните болты и фитинги.

1. Корпус

2. Крышка

3. Мембрана

4. Фильтр обвязки

5. Запорный кран

6. Запорный кран

7. Регулировочрый вентиль

8. Запорный кран

9. Управляющий пилот

10. Регулировочный винт

Порядок регулировки:

1. Убедитесь в том, что есть давление на входе.

2. Закройте запорные краны №6 и №8 . Откройте запорный кран №5 и подайте воду к клапану.

3. Закройте регулировочный вентиль № 7 до конца и затем откройте его снова на 1-2 оборота. Регулировочный вентиль № 7 корректирует скорость реакции клапана. Чем больше открыт регулировочный вентиль № 7 , тем быстрее эта реакция. При настройке регулировочного вентиля, пожалуйста, помните, что слишком быстрая реакция может привести к гидравлическому удару.

4. Ослабьте запорную гайку и поверните регулировочный винт №10 против часовой стрелки, чтобы почти не было давления в пружине пилота.

5. Откройте запорный кран № 6.

6. Поверните регулировочный винт № 10 по часовой стрелке, пока клапан не начнет открываться.

7. Чтобы увеличить давление на входе, продолжайте поворачивать регулировочный винт № 10 по часовой стрелке (1) поворот за раз, делая небольшие перерывы между поворотами, чтобы клапан адаптировался. Проверяйте давление на входе, пока не будет достигнуто нужное давление. Затяните запорную гайку регулировочного винта № 10.

8. Чтобы снизить давление на входе, поверните регулировочный винт № 10 против часовой стрелки (1) поворот за раз, делая небольшие перерывы между поворотами, чтобы клапан адаптировался. Проверяйте давление на входе, пока не будет достигнуто нужное давление.

Чтобы полностью открыть клапан , закройте запорные краны № 5 и № 6 и откройте запорный кран № 8 . Пожалуйста, имейте в виду, что если в таком случае давление на входе будет таким же, как на выходе.

Чтобы закрыть клапан , закройте запорные краны № 6 и № 8 , и откройте запорный кран № 5 .

Чтобы поддерживать заданное давление, откройте запорные краны № 5 и № 6 и заройте запорный кран № 8.

Цена оборудования указана в прайс-листе , который можно получить, прислав запрос на нашу электронную почту или связавшись с менеджерами нашей компании.

Внимание!

При заказе регуляторов давления модели RAF-60 обязательно указывайте входное давление и диапазон регулировки в котором необходимо поддерживать заданное давление после клапана.

Расчёт регулятора давления "после себя" заключается в определении пропускной способности регулятора, требуемого диапазона настройки, проверке на возникновения шума и кавитации.

Расчёт пропускной способности

Зависимость потерь напора от расхода через регулятор давления называется пропускной способностью - Kvs.

Kvs - пропускная способность численно равная расходу в м³/ч, через полностью открытый затвор регулятора давления, при котором потери напора на нём равны 1бар.

Kv – то же, при частичном открытии затвора регулятора.

Зная, что при изменении расхода в «n» раз потери напора на регуляторе изменяются в «n» в квадрате раз не сложно определить требуемый Kv регулятора давления подставив в уравнение расчётный расход и избыток напора.

Некоторые производители рекомендуют выбирать регулятор давления с ближайшим большим значением Kvs от полученного значения Kv. Такой подход выбора позволяет с большей точностью регулировать расходы ниже заданного при расчёте, но не даёт возможности увеличить расход выше заданного значения, которое довольно часто приходится превышать. Мы не критикуем вышеописанный метод, но рекомендуем подбирать регуляторы давления "после себя" таким образом, чтобы требуемое значение пропускной способности находилось в диапазоне от 50 до 70% хода штока. Регулятор давления, рассчитанный таким образом, сможет с достаточной точностью как уменьшить расход относительно заданного, так и несколько увеличить его.

Выше приведенный алгоритм расчёта выводит список регуляторов давления "после себя", для которых требуемое значение Kv попадает в диапазон хода штока от 40 до 70%.

В результатах подбора приведен процент открытия затвора регулятора давления, при котором дросселируется заданный избыток напора на заданном расходе.

Подбор диапазона настройки

Диапазон настройки регулятора давления зависит от силы сжатия пружины. Некоторые регуляторы давления серийно комплектуются одной пружиной и имеют всего лишь один диапазон настройки по давлению, а некоторые могут быть укомплектованы пружинами различной жёсткости и имею несколько диапазонов настройки. Давление которое будет поддерживать регулятор давления "после себя", должно находиться, примерно, в средней трети диапазона регулирования.

Выше приведенный алгоритм подбора регулятора давления выводит список регуляторов у которых заданное давление попадет в диапазон от 20 до 80% диапазона поддерживаемых давлений.

При выборе диапазона настройки необходимо учитывать, что допустимая погрешность калибровки пружины на граничных значениях диапазона настройки составляет 10%.

Расчёт регулятора на возникновение кавитации

Кавитация – образование пузырьков пара в потоке воды проявляющееся при снижении давления в нём ниже давления насыщения водяного пара. Уравнением Бернулли описан эффект увеличения скорости потока и снижения давления в нём, возникающий при сужении проходного сечения. Проходное сечение между затвором и седлом регулятора давления является тем самым сужением, давление в котором может опуститься до давления насыщения, и местом наиболее вероятного образования кавитации. Пузырьки пара нестабильны, они резко появляются и также резко схлопываются, это приводит к выеданию частиц метала из затвора регулятора, что неизбежно станет причиной его преждевременного износа. Кроме износа кавитация приводит к повышению шума при работе регулятора.

Основные факторы, влияющие на возникновение кавитации:

• Температура воды – чем она выше, тем большие вероятность возникновения кавитации.


• Давление воды – перед регулятором давления, чем оно выше, тем меньше вероятность возникновения кавитации.


• Дросселируемое давление – чем оно выше, тем выше вероятность возникновения кавитации.


• Кавитационная характеристика регулятора – определяется особенностями дросселирующего элемента регулятора. Коэффициент кавитации различен для различных типов регуляторов давления и должен указываться в их технических характеристиках, но так, как большинство производителей не указывают данную величину, в алгоритм расчёта заложен диапазон наиболее вероятных коэффициентов кавитации.

В результате проверки на кавитацию может быть выдан следующий результат:

• «Нет» - кавитации точно не будет.
• «Возможна» – на клапанах некоторых конструкций возникновение кавитации возможно, рекомендуется изменить один из вышеописанных факторов влияния.
• «Есть» – кавитация точно будет, измените один из факторов влияющих на возникновение кавитации.

Расчёт регулятора на возникновение шума

Высокая скорость потока во входном патрубке регулятора давления может стать причиной высокого уровня шума. Для большинства помещений в которых устанавливаются регуляторы давления допустимый уровень шума составляет 35-40 dB(A) который соответствует скорости во входном патрубке клапана примерно 3м/c. Поэтому, при подборе регулятора давления рекомендуется не превышать выше указанной скорости.

Компания «НЕМЕН» предлагает приобрести регуляторы давления «до себя» различных типоразмеров. У нас Вы можете купить оборудование с пропускной способностью (Kvs) от 3,2 до 400 м³/ч.

Назначение

Регулятор «до себя» — это вид , предназначенный для изменения параметров рабочей среды в контуре системы или заданном диапазоне на определенном ее участке, расположенном до клапана, путем увеличения или уменьшения величины проходного сечения. Регулятор управляется непосредственно от рабочей среды.

Конструкция регулятора

Клапан. Состоит из:

— корпуса, изготовленного из:

• стали марки GP240GH,
• серого чугуна EN-GJL-250 ,
• сфероидального чугуна EN- GJS-400-18LT ;

— тарелки и седла из нержавеющей стали X17CrNi6-2 , X6CrNiMoTi 17-12-2 и уплотнения из металла или полимеров (PTFE, EPDM, NBR).

Сервопривод. Состоит из корпуса, изготовленного из нержавеющей кислотостойкой стали X6CrNiTi18-10 , и мембраны. Корпус мембраны изготовлен из стали С22, уплотнитель — из армированного полимера EPDM или других материалов в зависимости от рабочей среды.

Агрегат задатчиков. Состоит из стальных пружин и элементов задатчика, изготовленных из углеродистой стали.

Виды регуляторов

Прямого действия. Регулирующий орган перемещается при использовании энергии, которой обладает регулируемый поток рабочей среды. Регуляторы давления прямого действия — дроссельные устройства, которые приводит в действие мембрана, находящаяся под регулируемым давлением. Любые изменения давления среды вызывают смещение мембраны, благодаря чему меняется проходное сечение дроссельного устройства. Ввиду этого уменьшается или увеличивается количество среды, пропускаемой регулятором.

Непрямого действия. Регулирующий орган перемещается под воздействием энергии от стороннего источника. Регуляторы этого типа оснащаются вспомогательным устройством — командным прибором. Уравновешивание усилий от давления среды на мембрану осуществляется при помощи давления, устанавливаемого командным прибором. В таких устройствах имеется усилитель, который воспринимает и усиливает измерительный импульс.

Схема подключения

Монтируется на горизонтальных участках системы. Направление потока рабочей среды должно соответствовать показанию стрелки на корпусе прибора. Если температура среды в трубопроводе не превышает 100 °С, то положение регулятора выбирается произвольно. При температуре среды свыше 100 °С устройство монтируется приводом вниз. Для обеспечения стабильной работы запорной арматуры перед регулятором устанавливается сеточный фильтр, а в точке отбора импульса монтируется сальниковый клапан ZWD.

Перекачивание жидкостей достаточно сложный, динамический процесс. В течение времени из-за воздействия внешних факторов может меняться направление движения, скорость потока, давление в трубопроводе. Также очень сильно влияние местных сопротивлений возникающих в местах установки арматуры, поворота трубопровода и при изменении проходного сечения.

Для стабильной и безопасной работы подключаемого оборудования необходима стабилизация внутрисетевого давления. Для этого необходима установка дополнительного оборудования регулирующего давление воды в сети.

Модельный ряд регулирующих клапанов

Компания Dorot производит ряд клапанов, осуществляющих регулирование режима потока в сетях водоснабжения различного назначения. Принцип действия регулятора давления воды послужил основой для классификации модельного ряда:

• клапан уменьшения давления PS - осуществляет регулирование на входном участке трубопровода (до себя);

• клапан поддержания давления PR - регулирование давления на выходе (после себя);

• дифференциальный клапан DI - поддерживает постоянную разницу величин давления на входе и выходе.

• особняком стоит регулирующий клапан QR, предназначенный для сброса аварийного избыточного давления. Данная модель выполняет функцию предохранителя и монтируется не в самом магистральном трубопроводе, а на отдельном отводе.

Как происходит регулирование давления

Принцип работы регулятора давления воды основан на передаче давления из трубопровода в регулирующую камеру клапана. В зависимости от того превышает это давление или ниже установленного порогового значения запорная мембрана уменьшает или увеличивает проходное сечение. Необходимая величина давления, которая будет определять работу арматуры, выставляется на пилотном регуляторе.

Можно выделить несколько режимов работы клапана

Поддержание постоянного давления до себя - клапан полностью закрывается при уменьшении входного давления ниже пороговой величины. При увеличении давления клапан будет открываться, увеличивая проходное сечение тем самым уменьшая давление в системе;

Принцип действия регулятора давления воды после себя противоположный. При уменьшении давления ниже установленного значения клапан будет в полностью открытом положении. При увеличении давления на входе клапан начнет автоматически закрываться, сохраняя давление на выходном участке сети постоянным;

Поддержание постоянной разницы давлений на входе и выходе реализуется изменением проходного сечения. При увеличении входного давления клапан прикрывается, при уменьшении наоборот - начинает открываться.

Конструктивное исполнение

В общем, приближенном виде конструкция клапана состоит из следующих элементов:

• корпус;

• регулирующая камера;

• запорный элемент;

• регулирующий пилотный элемент.

По конструктивному исполнению регулирующие клапана Dorot выпускаются в сериях 100, 300, 500. Основное различие состоит в том, как работает регулятор давления воды. Т.е. в зависимости от типа серии варьироваться конструкция и ориентация рабочего запирающего элемента:

• серия 100 - подпружиненная мембрана, перемещающаяся в вертикальной плоскости;

• серия 300 - подпружиненный шток с вертикальным перемещением;

• серия 500 - наклонно перемещающийся шток.

Корпуса регуляторов давления могут быть выполнены из чугуна или бронзы. По типу присоединения к трубопроводу может быть реализовано фланцевое, резьбовое или быстроразъемное соединение на зажимах (виктаулик).

Достоинства арматуры

Клапаны регулирования давления Dorot отличаются

• простотой и надежностью конструкции;

• применением высокопрочных коррозионностойких материалов;

• легкость и простотой монтажа и обслуживания;

• длительным периодом эксплуатации.