Вы узнаете из статьи какие типы клапанов существуют и как они используются в трубопроводной арматуре. Из этого руководства вы узнаете больше о шаровых кранах, задвижках, шаровых кранах-баллонах, дроссельных заслонках, обратных клапанах, клапанах сброса давления и клапанах регулирования давления.
Что такое клапан?
Клапан — это устройство, используемое для уменьшения или остановки потока жидкости в трубопроводе. Это тип трубопроводной арматуры, которая регулирует поток внутри трубопровода.
Клапанами можно управлять вручную, поворачивая рукоятку клапана, или автоматически, используя разницу давлений и привод. Привод — это устройство, которое автоматически включает или выключает клапан.
Типы клапанов
Существует две категории клапанов для трубопроводов: запорные клапаны и регулирующие клапаны. В каждой категории существует множество типов клапанов, каждый из которых имеет свою ручку и назначение. В этом руководстве мы рассмотрим следующие типы клапанов:
- Шаровой кран
- Задвижка
- Шаровой кран
- Дроссельная заслонка
- Обратный клапан
- Клапан сброса давления
- Клапан регулирования давления
Запорные клапаны
Запорные клапаны, которые используются в основном для запуска или остановки потока жидкости в трубопроводе. Запорный клапан может управляться вручную или автоматически с помощью внешнего управления, такого как привод. Электродвигатель - это тип привода, который может использоваться для вращения рукоятки клапана. Таким образом, запорный клапан может работать автоматически.
Существует много типов запорных клапанов:
- Шаровой кран
- Задвижка
- Шаровой кран
- Дроссельная заслонка
Шаровые краны
Шаровые краны - это 2-ходовые, 2-позиционные клапаны, используемые для перекрытия или изоляции системы. 2-ходовые клапаны означают наличие двух отверстий (для входа и выхода из трубы), а 2-позиционные клапаны означают "открыто" или "закрыто".
Шаровые краны также могут быть 3-ходовыми или 4-ходовыми. Такие многоходовые краны используются в трубопроводах, где требуется более одного источника подачи воды. Например, если в вашем доме установлены две раковины. Чтобы перекрыть подачу воды из одной из раковин, вы можете использовать 3-ходовой запорный клапан.
Шаровой кран управляет потоком жидкости или газа с помощью вращающегося шарика с отверстием посередине. Когда мы поворачиваем шаровой кран, шарик выравнивается с цилиндром клапана. Это позволяет жидкости или газу проходить через него. В верхней части шарика выполнен паз. Шток входит в этот паз и крепится болтами к ручке на другом конце. Когда вы поворачиваете ручку, она поворачивает шарик, чтобы открыть или закрыть клапан.
Шаровые краны быстро закрываются всего на четверть оборота или на 90°, чтобы закрыть клапан. Это упрощает их использование в тех случаях, когда требуется частое открывание и закрывание.
Запорные клапаны в работе
Запорные клапаны работают путем установки прямоугольного затвора или клина на пути протекающей жидкости. Как и в случае с шаровым краном, шток соединен с рукояткой запорного клапана. Другой конец штока соединен с прямоугольным клином.
При повороте маховика шток поворачивается. При этом резьба на штоке отвинчивается. Благодаря движению резьбового стержня прямоугольный клин, закрепленный на другом конце штока, также перемещается вверх. Это открывает клапан, и жидкость течет по трубе.
Задвижки аналогичны старым водопроводным кранам. Они считаются многооборотными, поскольку для полного открытия или закрытия клапана требуется более одного поворота на 360 °. По этой причине они используются в тех случаях, когда не требуется частое открывание и закрывание. Однако задвижки легче чистить и обслуживать, что делает их пригодными для применения в условиях, связанных со шламами.
Шаровые краны
Шаровой клапан используется для остановки, запуска и регулирования потока. В отличие от задвижки, шаровой клапан может регулировать поток жидкости. Двухходовые шаровые клапаны используются для обеспечения единого входного и выходного потоков. При наличии более чем одного входа и одного выхода используются 3-ходовые или 4-ходовые шаровые клапаны.
В шаровых клапанах для перекрытия потока через трубу используется диск. Другие используемые детали, такие как шток, крышка, аналогичны задвижкам. Диск внутри шарового клапана предназначен для перемещения вверх и вниз от седла. Эти вертикальные перемещения позволяют пространству между диском и седлом медленно изменяться, что позволяет клапану эффективно контролировать поток жидкости по трубопроводу. Чем дальше друг от друга диск и седло, тем больше жидкости будет проходить через клапан. В задвижках такое регулирование потока жидкости невозможно.
Кран в умывальнике
Принцип работы шарового крана аналогичен крану, используемому в умывальниках и на кухне; когда вы поворачиваете ручку крана, поток жидкости начинается постепенно и достигает максимума при полном открытии. В шаровом кране, когда диск полностью опущен, поток жидкости перекрывается. Когда диск полностью поднят, жидкость течет с максимальной скоростью.
Шаровые клапаны используются для регулирования и перекрытия потока в дренажных системах плавательных бассейнов и системах смазки. Для всех этих систем требуется запуск, остановка и регулирование потока.
Поворотные клапаны
Дроссельные заслонки - это запорные клапаны, которые используются для запуска и остановки потока жидкости. Они специально разработаны для использования в стесненных условиях.
В дроссельных заслонках диск используется аналогично шаровому клапану. Когда диск внутри дроссельной заслонки полностью повернут вбок, жидкость может течь; когда диск дроссельной заслонки находится в вертикальном положении, поток жидкости полностью перекрывается.
Дроссельные заслонки - это клапаны с вращательным движением на четверть оборота, что делает их отличными для быстродействующих ситуаций. Как и шаровые краны, дроссельные заслонки проще использовать в тех случаях, когда требуется частое открывание и закрывание.
Регулирующие клапаны
В то время как запорные клапаны используются для запуска и остановки потока внутри трубы, регулирующие клапаны - это тип клапанов, используемых для управления потоком. Регулирующие клапаны можно рассматривать как регулирующие клапаны. Регулирующие клапаны также регулируют поток жидкости, отсюда и их название.
Регулирующий клапан
Регулирующие клапаны приводятся в действие и управляются автоматически за счет разницы давлений. Привод используется для приведения клапанов в действие, чтобы повернуть их в ту или иную сторону. Существует множество типов приводов, таких как гидравлические приводы, пневматические приводы, механические приводы и другие. Приведение в действие - это процесс приведения в действие клапана.
Существует много типов клапанов, которые являются регулирующими:
- Обратный клапан
- Клапан сброса давления
- Клапан регулирования давления
Обратный клапан
Обратный клапан открывается для прямого потока и закрывается для обратного потока, чтобы жидкость текла только в одном направлении. Обратные клапаны обычно устанавливаются для предотвращения обратного потока. Обратный поток - это когда вода течет в обратном направлении по линии подачи из-за изменения давления.
Обратным клапанам требуется минимальная разница давлений на входе и выходе, чтобы открыть клапан и обеспечить прохождение жидкости через него. Если разница давлений минимальна или давление на входе становится равным давлению на выходе, обратный клапан открывается. Если давление на входе начнет падать из-за повреждения деталей, обратный клапан закроется автоматически. В зависимости от конструкции обратного клапана механизм закрытия может изменяться.
Клапан сброса давления
Клапаны сброса давления - это подпружиненные предохранительные клапаны. Клапаны сброса давления обычно закрыты, но открываются автоматически при превышении допустимого давления. Предел безопасного давления - это давление, при котором клапан должен работать.
Мы сбрасываем давление, чтобы защитить систему от повреждения высоким давлением. Именно поэтому выход предохранительного клапана подсоединен к резервуару. Это предотвращает повышение давления в системе.
Подобно пружине в свистке скороварки, внутри клапана сброса давления находится пружина. Эта пружина расположена в середине клапана, также называемого крышкой. Пружина приводит в действие клапан в зависимости от давления.
Допустимое значение давления в предохранительном клапане можно изменить, отрегулировав натяжение пружины. Для настройки давления в предохранительном клапане используется регулировочный винт. При ослаблении или затягивании винта регулируется натяжение пружины. Это приведет к увеличению или уменьшению заданного давления.
В трубопроводах, если давление жидкости превышает установленный предел, жидкость выталкивает диск вверх. Это приводит в движение пружину, прикрепленную к диску. Пружина сжимается, и диск перемещается вверх, открывая клапан.
Если давление жидкости на входе снижается ниже установленного предела, пружина пытается вернуться в исходное положение. Это происходит потому, что усилие пружины превышает давление жидкости. Это приводит к опусканию диска и закрытию клапана.
Клапан регулирования давления
Клапаны регулирования давления также известны как редукционные клапаны. Обычно это клапаны открытого типа, которые поддерживают постоянное давление в трубопроводе даже при колебаниях давления на входе и выходе.
Клапаны регулирования давления состоят из следующих элементов:
- Тарельчатый клапан
- Пружина
- Чувствительный элемент, такой как мембрана или поршень
По мере увеличения давления на выходе, приближающегося к заданному давлению тарельчатого клапана, жидкость отводится через мембрану. Давление жидкости под мембраной начинает превышать давление пружины. Это заставляет тарельчатый клапан подниматься и закрывать клапан.
Когда давление на выходе падает ниже заданного значения для клапана, давление пружины превышает давление на выходе. Это заставляет клапан опускаться, открывая его.
