Клапаны запорно регулирующие

1. Виды трубопроводной арматуры

Трубопроводная арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем измененияплощади проходного сечения.

Компания Энергоресурс изготавливает плунжерные, шаровые и дисковые затворы (рис. 2.1 - трубопроводная арматура).

2. Клапан плунжерный

Плунжерный клапан – это вид трубопроводной арматуры, который регулирует и перекрывает потоки жидкости и газа путем перемещения плунжера.

Основным видом клапанов, выпускаемых Энергоресурс является клапан ЭРС 6 серии, это клапан с проходным корпусом.

Регулирующий клапан ЭРС 6 2х (ранее КР) – вид трубопроводной арматуры, которой осуществляется регулирование потока жидкостей и газа, как в дискретном, так и непрерывном режиме.

Клапан регулирующий ЭРС 6 2х обеспечивает точную регулировку расхода среды в необходимых диапазонах, с герметичностью до IV класса по ГОСТ 23866 – 88.

Запорный клапан ЭРС 6 3х (ранее КП) – это вид трубопроводной арматуры, которой осуществляется перекрытие потока жидкости и газа.

Клапан серии ЭРС 6 3х перекрывают среду в трубопроводе с герметичностью до класса А в соответствии с ГОСТ 9544 – 2005.

Запорно – регулирующий клапан ЭРС 6 4х (ранее КРП) – это вид трубопроводной арматуры с помощью, которой осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и перекрытие потока с уплотнением затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто».

3. Технические характеристики

3.1. Пропускная способность (Kvy) клапанов серии ЭРС 6 ХХ

Зависимость пропускной способности от хода плунжера при постоянном перепаде давлений на клапане определяет собой пропускную характеристику регулирующего клапана. Она зависит от профиля плунжера. Наиболее часто применяются линейная и равнопроцентная пропускные характеристики. В 1 – линейная; 2 – равнопроцентная Рисунок 2.1 – Трубопроводная арматура (корпус плунжерного клапана) 4 отдельных случаях характеристика может быть специальной.

При линейной пропускной характеристике обеспечивается пропорциональная зависимость между пропускной способностью клапана и ходом плунжера. При равнопроцентной пропускной характеристике обеспечивается приращение пропускной способности клапана пропорционально текущему значению пропускной способности по ходу клапана.

Пропускная способность ЭРС 6 ХХ определяется по следующим формулам, исходя из необходимых параметров:

Где:

Условный диаметр прохода плунжерного клапана соответствует определенным диапазонам значения Kvy

3.2. Давление среды и строительная длина клапана (Ру)

В соответствии с давлением среды необходимо определить габариты будущего клапана. Клапаны всех серий ЭСР 6 хх имеют строительную длину L в соответствии с ГОСТ 3326 – 86.

3.3. Дроссельный узел

Регулирующим и запорным органом клапана плунжерного типа является дроссельный узел, с помощью которого регулируется расход среды или перекрытие среды.

В современных клапанах компании Энергорескрс, дроссельный узел выполнен с легкосъемным фиксируемым седлом, что обеспечивает легкий доступ к дроссельному узлу в случае необходимости. Так при ремонте, возможно заменить изношенный дроссельный узел, не меняя корпус клапана, или поменять узел на другой, с другими характеристиками. Так же неоспоримым преимуществом является то, что за счет легкого доступа к дроссельному узлу, сам узел может изготовляться из сталей, более устойчивых к воздействиям среды, нежели корпус клапана, что способствует изготовлять его исходя из конкретных критериев заказчика, выбирая конкретную комбинацию дроссельного узла в зависимости от:

  • перепада давления
  • типа регулируемой среды
  • температуры регулируемой среды
  • наличия примесей в среде
  • вязкости среды
  • необходимой пропускной способности

3.4. Виды исполнений дроссельных узлов

Дроссельные узлы делятся:

  • по видам согласно уплотнению затвора
  • по типу исполнения

А. Металл – металл

Дроссельный узел состоит из плунжера, седла и втулки. Седло устанавливается в корпус клапана, которое прижимается втулкой. В этой системе перемещается плунжер. Плунжер, в зависимости от положения, перекрывает или регулирует рабочую среду, надежно фиксируется в пазу, в проходном сечении седла. Таким образом, выполненный из стали плунжер, фиксируется в выполненном из металла седле.

Предназначены для:

Уплотнение дроссельного узла металл – по металлу способно перекрывать рабочую среду до класса А по ГОСТ 9544 – 2005.

Применяются:

Данная конструкция чаще всего используется в регулирующих и запорно–регулирующих клапанах плунжерного типа серии ЭРС 6 ХХ. Но и для перекрытия рабочей среды та ск же используется данная схема дроссельного узла.

Б. Металл – фторопласт

Уплотнение дроссельного узла фторопластом, получило свое распространение в запорных и запорно – регулирующих клапанах. Данная конструкция перекрывает поток рабочей среды по классу А по ГОСТ 9544 – 2005.

Применяются в:

Фторопластовая вставка устанавливается в плунжер дроссельного узла. Плунжер специального исполнения с фторопластовым уплотнением при закрытии клапана опускается на специально– профилированное седло и перекрывает среду. Большим достоинством фторопластового уплотнения является возможность замены фторопластовой вставки, после замены которой, герметичность клапана не изменяется.

В. Разгруженный дроссельный узел

Разгруженные дроссельные узлы получили свое распространение в условиях высоких перепадах давления. При таких условиях, целесообразно сбалансировать торцевое давление на плунжер, таким образом облегчить усилие при перемещении штока.

Конструктивно, плунжер выполнен с дополнительными разгрузочными отверстиями, которые и способствуют балансу торцевого давления на него. Таким образом, при перемещении штока, привод клапана преодолевает только трения в сальниковом узле клапана и трения в радиальных уплотнениях плунжера.

Г. Неразгруженный дроссельный узел

 Неразгруженный дроссельный узел (рисунок 4.4.2) по своему действию не отличается от разгруженного. Перемещение плунжера обеспечивает перекрытие или регулирование среды. Отличием является то, что неразгруженный дроссельный узел не имеет сбалансированных торцевых давлений на плунжер и, как правило, перемещение штока требует большее усилие, по сравнению с разгруженным дроссельным узлом.

В ряде случаев исполнение может быть антикавитационным и антишумовым.


Д. Антикавитационный дроссельный узел

Кавитация – это процесс парообразования и конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости. Химическая агрессивность газов в пузырьках, имеющих к тому же высокую температуру, вызывает эрозию материалов, с которыми соприкасается жидкость, в которой развивается кавитация. Эта эрозия и составляет один из факторов вредного воздействия кавитации.

Второй фактор обусловлен большими забросами давления, возникающими при схлопывании пузырьков и воздействующими на поверхности материалов.

 

Предназначены для:

Особенность антикавитационной дроссельной пары (рисунок 4.4.3) заключается в том, что втулка имеет специальную перфорацию из отверстий по диаметру, которая способствует разбитию потока на мелкие струи, при этом гасит процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости.

Применяются в:

В определенных сложных условиях, с большим перепадом давления, устанавливаются клапана специального назначения имеющие особое исполнение дроссельного узла.

Последствия кавитации для обычного дроссельного узла могут привести к потере герметичности либо к неработоспособности.

Е. Антишумовой узел

Во избежание шума и вибраций рекомендуется использовать антишумовые клапаны, конструкция которых обеспечивает устойчивое и плавное регулирование расхода при больших перепадах давления. Это обеспечивается за счет использования в клапане специально разработанной антишумовой, многокаскадной дроссельной пары (рисунок 4.4.4).

Предназначены для:

Клапаны с поступательным движением штока клеточной конструкции, наилучшим образом подходят для применения при больших значениях перепада давления, где не последнее место занимают вопросы коррозионной устойчивости, сопротивления разрушению и шуму.

Применяются в:

При использовании клапана для управления газовыми потоками при большом перепаде давления, вследствие которого достигается критическое течение газа, рекомендуется применять антишумовую Рисунок 4.4.4 – Антишумовой дроссельный узел Рисунок 4.4.3 – Антикавитационный дроссельный узел 9 конструкцию дроссельного узла. Это объясняется тем, что газ – сжимаемая среда, и при увеличении скорости происходит ее разряжение при постоянном максимальном расходе. В результате чего, при большом перепаде давления на клапане (для различных газов Рвх≈ 2Рвых) скорость газа в сжатом сечении достигает околозвучного значения и дальнейшее разряжение за клапаном не приводит к увеличению скорости, поэтому достигается критическое течение газа. В этом случае на клапане возникает шум за счет торможения среды за клапаном, а так же большая вибрация, что приводит к неустойчивой работе клапана и очень часто, в том числе для двухседельных клапанов, возникают автоколебания.

4. Клапан угловой

Клапан угловой конструкции плунжерного типа получили свое распространение, с точки зрения монтажа, в тех случаях, в которых целесообразно использовать именно такой тип конструкции клапана. Так же в тех случаях, где возможны возникновения вибраций (от высокого перепада давления или резкого изменения расхода), угловая конструкция клапана уменьшает возможность вибрации и резонанса трубопровода и всей линии.

Угловые клапаны компании Энергоресурс адаптированы под все распространенные типы приводов.

 

 

5. Дисковый затвор

Дисковый затвор – является разновидностью трубопроводной регулирующей и запорной арматуры, ключевым отличием которой является регулирующий орган, имеющий форму диска. Диск, при поступлении сигнала на привод, поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярно потоку рабочей среды. Поворачиваясь, диск, открывает проход рабочей среды, таким образом, при необходимом повороте, диск обеспечивает открытие части сечения, за счет чего достигается необходимый расход среды, в случае ее регулирования.

При закрытии дискового затвора, диск полностью перекрывает проходное сечение, устанавливаясь в кольцевом седле, тем самым обеспечивая полное перекрытие среды.

Дисковые затворы – в наши дни являются одними из самых современных типов трубопроводной арматуры, которые обладают рядом преимуществ:

  • Малая строительная длина
  • Относительно малая масса
  • Относительная простота ремонта
  • Возможность быстрой замены систем уплотнения
  • Использование на трубопроводах больших диаметров
  • Возможность использования всех типов приводов, что и на клапанах
  • Межфланцевая установка на трубопровод
  • Большая пропускная способность рабочей среды
  • Долговечность
  • Относительно быстрый монтаж на трубопровод

Дисковые затворы применяют в горно-обогатительной, химической, энергетической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Дисковые затворы изготавливаются с герметичностью по ГОСТ 9544 – 2005.

Дисковые затворы компании ―Энергоресурс‖ серии ЭРС 7 хх изготавливаются с применением новейших технологий в отрасли трубопроводной арматуры. В компании выдерживаются все действующие государственные стандарты, и зарубежные.

Дисковые затворы серии ЭРС 7 хх изготавливаются номинальным диаметром проходного сечения от 50 мм до 1000 мм. Дисковые затворы изготавливают с условным рабочим давлением 1,6; 2,5; 4,0; 6,3 МПа.

В зависимости от проходного сечения корпуса дисковые затворы имеют пропускную способность среды 150, 225, 370, 630, 1200, 2200, 3200, 4400, 6000, 7600, 9200, 12400, 15600, 18800, 22000, 25200 м3/час.

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 – 69:

  • У – от – 40˚С до + 70˚С;
  • УХЛ1 – от – 60˚С до + 70˚С.

Исполнение по температуре рабочей среды:

  • От – 60˚С до + 225˚С;
  • От – 200˚С до + 650˚С.

В зависимости от угла поворота диска, изменяется пропускная характеристика. Наглядно, данная зависимость указана в таблице 6.1.

Исходя из данных приведенных в таблице, можно судить о том, что наиболее высокая пропускная способность затвора, достигается при повороте диска на 90˚.

Строительная длина дисковых затворов соответствует ГОСТ 28908 – 91. Строительные длины для межфланцевых затворов приведены в таблице:

Так же затворы изготавливаются фланцевого соединения с трубопроводом. Данные таких затворов обсуждаются при заказе.

 

 

 

 

 

 

Размеры дискового затвора изложены в таблице:

6. Габаритные размеры клапанов с пневматическим приводом

А. Габаритные размеры клапана плунжерного с МПМ.

Клапаны компании Энергоресурс могут комплектоваться мембранно пружинными механизмами с рабочей площадью мембраны 250, 400 и 630 см2 , в зависимости от условного диаметра клапана.

При монтаже шток МПМ надежно крепится к штоку клапана и при подачи пневматического сигнала в МПМ, перемещение штока МПМ происходит вместе со штоком клапана.

Доступ к креплению МПМ обуславливает его легкий монтаж/демонтаж, что позволяет при необходимости произвести его замену или ремонт.

Габаритные размеры клапанов Ду 10 – 200 мм, представлены в таблице ниже схематично клапан Ду 10 – 200 мм, изображен на рисунках ниже:

    

 Габаритные размеры для клапанов Ду 250 – 400 мм, представлены в таблице ниже, схематично клапан Ду 250 – 400 мм, указан на рисунках ниже: