Регулирующая арматура для трубопроводов

Арматура регулирующая: виды, параметры, назначение

Арматура регулирующая собой представляет широкий перечень практических конструкций, которые предназначены для распределения потоков и перекрытия рабочих жидких сред, регуляции показателей индивидуальных тех. процессов. В особенности, изменение показателей давления, температуры, напора, количества подающихся веществ выполняется путем изменения расхода перемещаемых сред. Устанавливается регулирующая арматура в системах трубо-проводов, емкостях и агрегатах, где требуется распределение либо выключение применяемых или трансопртируемых сред.

Главные виды арматуры

1. Арматура регулирующая – главное предназначение направлено на управление заданных показателей рабочих сред. В себя включает самые разные клапаны перепускного, балансировочного и редукционного характера.
2. Арматура запорного типа – используется для перекрытия потоков при перемещении рабочих сред. Среди самых популярных видов арматуры запорной необходимо отметить: затворы для перекрытия потоков жидкостей, краны с круглым отверстием, задвижки клиновидной формы, вентили.

Детали арматуры для регулировки

Арматура регулирующая функционирует на основе таких элементов:

• регулирующих клапанов;
• смесительных клапанов;
• регулирующих вентилей;
• регуляторов давления прямого действия.

Назначение

Регулирующая арматура применяется для поддержки нужных, заданных значений конкретных тех. процессов благодаря регулированию расхода нестандартных рабочих сред.

Согласно конструкции, арматура регулирующего характера почти что неотличима от запорной. В определенных системах таже самая регулирующая арматура может использоваться по целевому направлению и в виде запорной.

Разновидности арматуры для регулировки

1. Фоторазделительная – применяется если понадобится деления рабочих сред, которые находятся в самых разных состояниях.
2. Конденсационная – применяется для устранения конденсата, ограниченного пропуска либо перекрытия потоков перегретого пара.
3. Защитная запорно-регулирующая арматура – направлена на автоматическую защиту трубо-проводов и оборудования от непредусмотренных либо ненужных перемен в функционировании системы водопровода.
4. Контрольная – необходима для контроля над поступлением рабочих сред в измерительные и контрольные приборы.
5. Смесительно-распределительная – распределяет некоторые потоки рабочих сред по самым разным направлениям либо принимает прямое участие если понадобится их смешивания.
6. Дросселирующая – применяется если понадобится снижения давления рабочих сред в системах, которые функционируют в условиях существенных резких изменения давления.
7. Невозвратная — обратная арматура, в которой возможно обязательное открытие, ограничение либо закрытие хода.

Важные факторы подбора

Потому как во многих случаях от уровня долговечности и надежности арматуры зависит результативность, высокая стабильность функционирования всей системы водопровода, важнейшим моментом считается ее выбор. Тут необходимо смотреть не такие моменты:

1. Подбираться регулируемая арматура должна если исходить из определяющих эксплуатационных условий: характера среды работы, температуры, показателей давления в системе.
2. Важным во время выбора арматуры для регулировки считается соответствие ее параметров условному диаметру прохода.
3. Перед тем как склониться к покупке арматуры, нужно узнать способ ее управления: дистанционный, ручной, на основе электрического, гидро- либо пневмопривода.
4. С самого начала необходимо определиться с материалом изготовления корпуса: чугун, коррозиестойкая сталь, бронза, прочее.
5. Покупается арматура в зависимости от назначения индивидуальных элементов: регулируемый либо клапан для предохранения, вентиль, задвижка.
6. Важными считаются геометрические параметры, которыми выделяется арматура регулирующая: длина, высота, типы фланцев, размеры и кол-во болтов, так далее.
7. Следует заранее проверить соответствие параметров и показателей подобранной арматуры заданным требованиям и условиям функционирования системы водопровода.

Запорно-регулирующая арматура для сетей водообеспечения и теплоснабжения

А. Н. Чебан, инженер

Надежная арматура считается залогом беспроблемной эксплуатации сетей водо- и теплоснабжения. К арматуре относятся: элементы соединения трубо-проводов, тройники, фланцы, задвижки, краны с круглым отверстием и другие компоненты.

Согласно ГОСТ 24856–2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» известны такие варианты арматуры:

Главные виды:

• арматура запорного типа – необходима для перекрытия потока среды работы c конкретной герметичностью;
• обратная арматура (арматура обратного действия) – необходима для автоматизированного устранения обратного потока среды работы;
• предохранительная арматура – необходима для автоматической защиты оборудования и трубо-проводов от недопустимого увеличения давления при помощи сброса среды работы;
• распределительно-смесительная арматура (арматура распределительная, смесительная арматура) – необходима для распределения потока среды работы по некоторым направлениям либо для смешивания потоков;
• регулирующая арматура – необходима для регулирования показателей среды работы при помощи изменения расхода или проходного сечения;
• разделительная (фазоразделительная арматура) – необходима для деления рабочих сред, присутствующих в самых разных фазовых состояниях или с разной плотностью;
• отключающая арматура – необходима для перекрытия потока среды работы при превышении заданной величины скорости ее направления.

Комбинированная арматура:

• запорно-регулирующая арматура – соединяет функции запорной и арматуры для регулировки;
• невозвратно-запорная арматура – обратная арматура, в которой может быть сделано обязательное закрытие или ограничение хода запирающего элемента;
• невозвратно-управляемая арматура – обратная арматура, в которой могут быть осуществлены обязательное открытие, закрытие или ограничение хода запирающего элемента арматуры.

Арматура также делится в зависимости от назначения:

• спускная арматура (дренажная арматура) – необходима для сброса среды работы из систем трубо-проводов;
• конденсатоотводчик – предназначается для убирания конденсата;
• защитная арматура (отключающая арматура) – необходима для автоматической защиты оборудования и трубо-проводов от ненужных или непредусмотренных инновационным процессом перемен показателей или направления потока среды работы, и также для выключения потока;
• редукционная арматура (дроссельная арматура) – необходима для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счёт увеличения сопротивления в плане гидравлики в проточной части;
• контрольная арматура – необходима для управления поступлением среды работы в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.

В системах тепло- и водообеспечения как в промышленности, так и в области ЖКХ самое большое распространение обрела запорно-регулирующая арматура.

К запорно-регулирующей арматуре относятся: вентили, задвижки, дисковые поворотные затворы, краны с круглым отверстием, предназначающиеся для перекрытия потока или изменения направления потока.

Запорная и регулирующая арматура устанавливается:

• на производственном трубопроводе для оснащения двухсторонней водоподачи к оборудованию;
• на пожарных стояках с пятью и более пожарными кранами;
• на стояках хозяйственно-питьевой сети в зданиях высотой три этажа и более;
• на ответвлениях от магистральных линий для оснащения выключения при ремонте некоторых участков;
• на рукавах в каждую жилую площадь;
• на подводках к смывным бакам;
• на ответвлениях к групповым душам и рукомойникам;
• после регулятора давления.

Необходимо не забывать, что к арматуре, устанавливаемой на сетях тепло- и водообеспечения, и также во внутридомовых системах, обязан быть гарантирован не тяжелый доступ для службы эксплуатации.

Для сетей в местах установки арматуры всегда должны устраиваться колодцы для осмотра или люки, при скрытом размещении арматуры изнутри строения – смотровые лючки.

Рассмотрим детальнее типы арматуры.

Вентиль (клапан) – вид арматуры, у которой замыкающий или выверяющий компонент передвигается параллельно оси потока среды работы. Ключевыми конструктивными элементами запорного вентиля считаются: золотник, шпиндель, корпус с сальниковым или сильфонным уплотнением и бугельный узел. Устройство фиксируется на трубопроводе при помощи резьбового или соединения фланцевого типа. Круговое движение шпинделя в ходовой гайке превращается в поступательное движение золотника (тарелки клапана). Ну в крайнем нижнем положении заключительный закрывает седло, мешая прохождению потока среды работы. Перемещение запирающего элемента может передаваться и от штока, к которому прикладывается усилие маховика.

Для оснащения герметичности при перекрытии потока на затворе вентиля крепится полимерная или прокладка из резины, очень в качественных клапанах непроницаемость достигается уплотнением затвора «металл–металл» за счёт старательной притирки затвора и седла.

Вентиль с перпендикулярным размещением штока относительно оси потока среды работы именуется прямым, с наклонным размещением штока – косым: он отличается меньшим на гидравлике сопротивлением.

Плюсы вентиля:

• отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор двигается перпендикулярно обстановке;
• маленькая высота.

Минусы вентиля:

• большая строительная длина;
• маленькое проходное отверстие;
• работа исключительно при конкретном направлении среды работы.

Задвижки ставятся на трубопроводах для прекращения водоподачи и выключения некоторых участков сети. Также применяются для регулирования водорасхода при помощи изменения площади сечения отверстия задвижки. Основное конструктивное отличие задвижки от крана с круглым отверстием или дискового поворачивающегося затвора состоит в плоском затворе, который закреплен на резьбовом штоке и передвигается перпендикулярно оси потока. Задвижки всегда ставятся перпендикулярно движению водного потока. Во время изготовления задвижек применяется чугун либо сталь.

Задвижки бывают параллельные и клиновые.

Корпус шиберной задвижки делают из чугуна или из стали с фланцами и выдвигающимся или невыдвижным штоком. Шиберные задвижки состоят из 2-ух дисков и размещенных между ними односторонних скошенных клиньев. Вращение маховика, связанного со шпинделем, поднимает диски (открывает задвижку) или опускает диски (закрывает задвижку). Для оснащения более плотного закрытия клинышки при опускании дисков раздвигаются и прижимают диски к гнездам. Шиберные задвижки применяют при малых давлениях воды – в основном, не больше 10 бар.

Клиновые задвижки изготовляют в полупроходном выполнении с невыдвижным штоком. Плотность перекрытия потока обеспечивается благодаря уплотнению «металл–металл» или «металл–резина».

Плюсы задвижек:

• небольшое гидравлическое сопротивление при полном открытии затвора;
• возможность подачи среды работы в любом направлении;
• отсутствие поворота среды работы;
• большая линейка типоразмеров.

Минусы задвижек:

• относительно небольшой перепад который допускается давления на затворе;
• низкая скорость срабатывания в опасной ситуации;
• возможность заклинивания затвора при температурных изменениях среды работы;
• возможность гидроудара в конце хода запорных дисков;
• трудности ремонта износившихся уплотнительных поверхностей;
• большая цена ремонта при сравнительно невысокой цене задвижки;
• большая строительная высота и масса.

При появлении кранов с круглым отверстием и дисковых поворотных затворов задвижки используются реже.

По конструкции дисковый поворотный затвор – это короткий сгон с регулируемым элементом в виде диска, поворачивающегося вокруг оси и размещенного перпендикулярно к оси прохода. Для герметичности используются железные или мягкие кольца из резины. Рабочий принцип дисковых поворотных затворов состоит в том, что поворотный диск прижимается к уплотняющей поверхности седла изнутри корпуса, преграждает путь потоку воды, а при повороте диска на 90° вода свободно идет через затвор.

Поворотные затворы устанавливаются в разных положениях, но затворы больших диаметров рекомендуется ставить горизонтально, так же как и при вертикальной установке не исключена вероятность заклинивания, которая связана с попаданием твёрдых частиц в область штока. Затворы дискового типа делаются с эксцентрично установленными дисками. Управление дисковыми поворотными затворами может выполняться ручным способом, с применением редуктора электроприводом, пневматического привода или гидравлического привода.

Преимущество дисковых поворотных затворов:

• небольшой вес, небольшая строительная длина;
• герметичное перекрытие потока в двоих направлениях;
• незначительное сопротивление, оказываемое поворотным затвором потоку среды работы (высокое значение коэффициента Kv);
• сменное седловое уплотнение;
• большой диаметр прохода;
• долговечность. При правильном использовании служебный срок – 30 лет;
• запорная и регулирующая функции.

Минусы дисковых поворотных затворов:

• бoльшие потери напора, чем во время установки обыкновенных задвижек;
• пониженная непроницаемость;
• затрудненность получения расчетных пропускных параметров во время работы затвора в качестве регулирующей заслонки.

Ключевые показатели дисковых поворотных затворов регламентируются ГОСТ 25923–89 «Затворы дисковые регулирующие. Ос-новные параметры» и ГОСТ Р25923–89 «Арматура трубопроводная. Затворы дисковые. Общие техусловия».

Кран шаровый – сантехническая арматура, имеющая запорный или регулировочный узел в форме шара (сферы), применяется для перекрытия водного потока, изменения направления потока. Запорным элементом считается шар, сделанный из нержавеющей стали и у которого есть сквозное отверстие для прохода среды работы. Есть два типа кранов с круглым отверстием – с плавающим шаром и с шаром в опорах.

Краны с круглым отверстием с плавающим шаром применяются в трубопроводах с невысоким давлением и температурой.

Краны с круглым отверстием с шаром в опорах применяются в трубопроводах больших диаметров с большим давлением. Перепад давления воспринимается подшипниками опор, а не уплотнительными седлами.

Изменение направления водного потока осуществляется при помощи затвора, который можно повернуть на 90°. При этом шар изнутри крана поворачивается вокруг собственной оси стороной, в которой нет сквозного отверстия, в данном случае поток будет полностью перекрыт.

На магистральных водопроводах применяются краны с круглым отверстием, которые рассчитаны на большое давление.

Есть три типа кранов с круглым отверстием:

1. Проходной кран – направление потока не меняется.

2. Угловой кран – направление потока меняется на 90°.

3. Трехходовой кран имеет один входной и два выходных канала.

Плюсы кранов с круглым отверстием:

• большая степень герметичности;
• невысокое гидравлическое сопротивление;
• маленькие масса и размеры;
• небольшое время закрытия-открытия;
• не потребуется техобслуживания во время эксплуатации;
• большая линейка типоразмеров по варианту монтажа (фланцевое, муфтовое, под приварку), по виду выполнения (цельносварной корпус или разборный корпус).

Минусы кранов с круглым отверстием:

• довольно большие требования к чистоте среды работы;
• возможно «прикипание» шара при долгой эксплуатации в закрытом или открытом положении.

Проведя анализ современнейшей запорно-регулирующей арматуры, в конце можно подчеркнуть, что любой из рассмотренных типов арматуры имеет преимущества и минусами, зная которые, можно сформироваться с выбором арматуры под заданные требования и эксплуатационного условия.

Регулирующая арматура

Регулирующая сантехническая арматура необходима для регулирования показателей среды работы при помощи изменения расхода или проходного сечения. Она не должна обязательно давать полное перекрытие проходного сечения, и ее не нужно использовать в качестве арматуры запорной. Равно как нежелательно, а порой непозволительно, перекладывать «обязанности» арматуры для регулировки на арматуру запорную. Для одновременного выполнения предназначений запорной и арматуры для регулировки есть комбинированный вид — запорно-регулирующая арматура.

В действующем сейчас «ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» не рекомендуется именовать регулирующую арматуру дроссельной или дроссельно-регулирующей, а запорно-регулирующую арматуру — запорно-дроссельной. И совсем непозволительно использование подобных «терминов» как «регулируемая арматура» и «запорно-регулируемая арматура».

Какой бывает регулирующая арматура

Производятся разные варианты (или правильнее — разновидности) арматуры для регулировки. Из четырех главных типов арматуры трубопроводной в этом качестве применяются три — клапаны, краны и затворы дискового типа. Только относящиеся в основном к запорной арматуре задвижки для регулирования используются ограничено. Во многих нормативных документов именно обсуждается нежелательность применения арматуры запорной в качестве регулирующей. Но, ведь известно, правил без исключений не бывает.

Регулирующая арматура может быть воплощена в виде регуляторов. Хотя считать регуляторы самостоятельным типом арматуры для регулировки по конструкции затвора неверно, потому как вид арматуры определяется направлением перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока среды работы. А регуляторы — это устройства, в которых один из вышеперечисленных типов арматуры (к примеру, клапан) считается только лишь частью конструкции.

Ключевой «массив» арматуры для регулировки создают регулирующие клапаны, нередко являющиеся наиболее значимым и очень дорогим элементом контура регулирования.

Регулирующие клапаны предназначаются для выполнения определенных задач. К примеру, т. н. дыхательный клапан (прочие названия — впускной клапан, выпускной клапан) служит для покрытию герметиком емкостей, содержащих газ, воздух или пар, обеспечивая поддержание в пространствах таких емкостей заданных показателей давления. При помощи редукционного клапана за счёт увеличения сопротивления в плане гидравлики выполняется снижение рабочего давления в системе.

Есть много разных конструкций регулирующих клапанов. Они могут иметь один затвор — односедельный клапан или проходное сечение, интеллигентное 2-мя и более постепенно размещенными на одной оси затворами, — многоступенчатый клапан, к примеру, выверяющий двухседельный клапан.

В получающих все широкое распространение клеточных клапанах затвор сделан в виде неподвижной детали, которую благодаря наличию в ней профилированных отверстий для пропуска среды работы называют клеткой. Перемещающийся изнутри клетки плунжер изменяет общую площадь открытых сечений таких отверстий, что дает возможность клеточному клапану хорошо исполнять регулирующие функции.

Золотник — замыкающий компонент затвора клапанов, обеспечивающий управление расхода среды работы, — может быть тарельчатым, поршневым (цилиндрическим), сферообразным, игольчатым. В последнем варианте клапан регулировки называется игольчатый клапан.

В качестве арматуры для регулировки используют обладающие большим рядом положительных качеств затворы дискового типа. Они просят ограниченность места для установки, предоставляют высокую продуктивность, не приводят к потере давления, с железным уплотнением могут использоваться в большом температурном диапазоне, имеют относительно невысокую стоимость.

Прекрасно подойдут для регулирования вязких жидкостей и пульп краны с круглым отверстием. Для управления регулирующей арматурой применяются разнообразные приводы: пневматические, гидравлические, электрические.

Ключевые показатели арматуры для регулировки

Одним из важных параметров арматуры для регулировки считается пропускная способность, численно равная расходу среды работы с плотностью 1000 кг/м, протекающей через арматуру, при перепаде давлений 0,1 МПа (1 кгс/см). Она послужила базисом, на основе которого сформировано целое семейство показателей, содержащих словосочетание «пропускная способность»: относительная пропускная способность, начальная пропускная способность, самая маленькая пропускная способность, относительная пропускная способность, действительная пропускная способность.

Довольно серьезный критерий — пропускная характеристика — зависимость пропускной способности от хода арматуры. Конкретная экспериментальным путем, она называется «действительная пропускная характеристика». Кроме нее есть еще линейная пропускная характеристика, равнопроцентная пропускная характеристика, специализированная пропускная характеристика. И также прочие характеристики: плодотворная характеристика (зависимость площади проходного сечения в затворе арматуры для регулировки от текущего хода), кавитационная характеристика, рабочая расходная характеристика.

Количественным параметром негерметичности в затворе арматуры для регулировки считается параметр, который носит название относительная утечка. Разумеется, регулирующая арматура должна давать непроницаемость при закрытии, но возможность регулировать поток — важнее.

Благодаря этому для арматуры для регулировки важное значение имеют показатели, отражающие ее возможности регулирования среды работы, — диапазон регулирования, диапазон настройки регулятора, территория регулирования.

При разрабатывании, конструировании, производстве и дальнейшем применении арматуры для регулировки во внимание принимаются также эти параметры, как нечувствительность, территория нечувствительности, показатель кавитации и иные.

Значение регулирующей арматуры трубопроводной

Регулирующей арматуре принадлежит далеко не последнее место в общей номенклатуре арматуры трубопроводной. Проводимые в Российской Федерации и за границей исследования рынка, сформированые на анализе мирового и нашего рынков, неизменно фиксируют высокую долю арматуры для регулировки в общем объеме остальных видов арматуры трубопроводной.

Управление показателей потока среды работы, нужное для хорошего управления инновационными процессами и контроля над ними, — технически самая сложная задача. В т. ч. и вследствие того, что изменение положения регулирующего органа очень часто сопровождается динамичным изменением показателей среды работы — давления и скорости потока.

Без арматуры для регулировки нереально обеспечить стабильность номинальных режимов и «штатное» протекание переходных процессов. Хорошо работающая регулирующая арматура — поручитель хорошего функционирования трубопроводного транспорта, оборудования энергетической и большинства иных отраслей.

Так, в теплоэнергетике ее применение способствует обеспечить эффективное управление работой котлов, их неопасную и экономную эксплуатацию в расчетных режимах. Регулирующая арматура должна быть размещена на питательных линиях каждого котла. Регуляторы давления — необходимый атрибут тепловых пунктов с переменным расходом пара. Применение арматуры запорной для регулирования давления пара не разрешается. Чтобы адекватно отвечать на вызовы времени, обусловленные общим усложнением технологий, повышением требований к экономности и эко. безопасности промышленных систем, регулирующая арматура должна регулярно совершенствоваться. Ключевыми преимуществами являются увеличение ее надежности, уменьшение энергоемкости, рост точности регулирования и быстродействия, увеличение устойчивости к коррозии. И при этом устройство арматуры для регулировки не может слишком ухудшаться, потому как она обязана иметь умеренную цену, оставаться удобной в работе, не требовать сложного и очень дорогого техобслуживания в межремонтный период.

Требования к регулирующей арматуре для трубопроводов

К регулирующей арматуре предъявляют широкий комплекс требований, которым она обязана отвечать в течении всего цикла жизни. В особенности, это требования по виду регулировочной характеристики и точности регулирования показателей. К примеру, регулирования длительности циклов закрывания и открытия, и также фиксации затвора в необходимом промежуточном положении.

Регулирующая арматура должна быть прочной и жёсткой, без пластических и упругих деформирований переносить высокие нагрузки механического свойства.

Как и любая иная сантехническая арматура, регулирующая арматура не вправе не быть герметичной. Как в отношении к окружающей среде, так и к разделяемым затвором участкам трубопровода.

Регулирующая арматура должна быть долговечной и надежной, т. е. способной в течении заданного срока гарантированно исполнять собственные функции. Гарантированно — значит с допустимой интенсивностью отказов, с заданной вероятностью исполняя установленное количество циклов срабатывания до первого отказа.

Работа арматуры для регулировки должна быть удобной и не сопровождаться существенными рабочими затратами. Это значит, что обслуживание арматуры для регулировки не подразумевает частой и трудоемкой регулировки, смазки и т. д. Это очень важно для арматуры, расположившейся в необслуживаемых помещениях, установленной на удалённых участках трубо-проводов или производствах непрерывного цикла, остановка которых для проведения мер по профилактике очень нежелательна.

Запорно-регулирующая арматура

Масштабное распространение получили технические устройства, не ограничивающиеся решением задач, стоящих перед регулирующей арматурой, а которые способны служить еще и в виде арматуры запорной, обеспечивая перекрытие потока среды работы с конкретной герметичностью, что дало повод выделить отдельный вид комбинированной арматуры. Запорно-регулирующая арматура — то сантехническая арматура, сочетающая функции регулирующей и арматуры запорной.

Ее наглядной иллюстрацией послужат запорно-регулирующие клапаны. К примеру, клапаны КЗР, предназначающиеся для регулирования и перекрытия потоков регулируемой среды. Они показывают, как в одном техническом устройстве могут быть удачно воссоединены запорная и регулирующая арматура для отопительных систем.

Запорно-регулирующая арматура для отапливания, предоставляющая способность регулировать параметры носителя тепла, а если понадобится на определенный период времени отключать некоторые отопительные контуры, дает возможность сделать централизованные и независимые теплосети более хорошими, не опасными и энергосберегающими. Это одинаково правильно как для «небольшой» трубопроводной арматуры, так же и для арматуры, применяемой в «больших» тепло- и электроэнергетике. В т. ч. в инновационных системах, включая системы безопасности, подобных непростых и важных объектов, как атомные станции разного типа. А еще в системах вентиляции приточного типа, горячего водообеспечения, центральных и индивидуальных тепловых пунктах (ЦТП и ИТП), при регулировании широкого круга тех. процессов в различных областях технологий.

Не используя современную регулирующую арматуру, нельзя обеспечить одновременно хорошую и максимально экономную работу оборудования во всевозможных направлениях новейших технологий: во всех ветвях энергетики, включая находящуюся в ее авангарде ядерную, трубопроводном транспорте, химической промышленности и остальных.

Типы и разновидности трубопроводной арматуры Полная версия