Находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Вне зависимости от того, используется ли клапан как простой регулятор температуры или как часть сложной системы автоматического управления технологическим процессом (АСУТП), его подбор является важной технической задачей.
Рисунок 1. Регулирующие клапаны
Правильный подбор регулирующего клапана позволяет не только добиться наибольшей точности регулирования, но и избежать таких проблем, как высокий уровень шума или эрозионный износ.
Так, в некоторых случаях пропускная способность клапана может полностью соответствовать решаемой задаче, однако во избежание высокого уровня шума должен выбираться клапан с большим номинальным диаметром.
Необходимость увязывать между собой часто взаимоисключающие требования делает подбор регулирующего клапана не такой простой задачей. Выбор клапана как с недостаточной пропускной способностью, так и с чрезмерным запасом может привести к серьезным проблемам.
Выбор клапана завышенного Ду
Выбор клапана со слишком большой пропускной способностью приведёт к тому, что он не сможет обеспечить необходимую точность регулирования. Это связано с тем, что перемещение штока клапана, необходимое для регулирования будет мало по сравнению с полным ходом штока клапана.
Подобные ошибки могут привести к нестабильности системы регулирования и преждевременному выходу из строя как клапана, так и его привода.
Этих ошибок можно избежать, если выбирать регулирующий клапан таким образом, чтобы перепад давления на полностью открытом клапане был максимально возможным для данной задачи при максимальном расходе пара. На практике это означает, что клапан подбирается на критический перепад давления.
К сожалению, задача осложняется тем, что не всегда возможно определить максимально допустимое падение давления на регулирующем клапане. Примером подобных случаев может служить выбор регулирующего клапана для поддержания заданной температуры нагреваемой среды в теплообменном аппарате.
Выбор клапана заниженного Ду
Очевидно, что при выборе регулирующего клапана с заниженной пропускной способностью клапан не сможет обеспечить требуемого расхода пара при заданном перепаде давления. В результате температура и давление пара за клапаном окажутся ниже, чем это требуется для нормального протекания технологических процессов.
На что обратить внимание при подборе клапана
Шум является важным параметром, на который стоит обратить внимание при выборе регулирующего клапана. Клапан должен выбираться таким образом, чтобы скорость истечения пара на выходе регулирующего клапана не превышала 0,3 скорости звука. Часто этот параметр превышается из-за того, что номинальный диаметр выбранного клапана слишком мал при достаточной пропускной способности седла.
Некоторые типы регулирующих клапанов, например, клапаны Spirax Sarco серии «С», имеютспециальную конструкцию для снижения уровня шума. В этих клапанах пара седло-плунжер представляет собой пару перфорированных цилиндров, что способствует снижению уровня шума и уменьшению кавитации при использовании клапанов на жидкости. В зависимости от сложности заданных технических условий количество данных ступеней может достигать трех.
Высокие скорости движения пара в клапане часто приводят к эрозионному разрушению корпуса клапана, особенно если пар влажный. Одним из наиболее эффективных способов борьбы с этим является установка перед регулирующим клапаном сепаратора пара, который удаляет содержащиеся в паре капли влаги и обеспечивает необходимую сухость пара на входе в клапан.
При выборе регулирующего клапана необходимо учитывать большое количество факторов, что делает этот процесс довольно сложным. Лучший способ избежать потенциальных проблем – обратиться к надёжному поставщику, который располагает достаточными знаниями, опытом и может предложить изделия высокого качества.
Вот некоторые моменты, на которые необходимо обратить внимание:
■ Репутация производителя.
■ Ремонтопригодность клапана.
■ Возможность осуществления ремонта и обслуживания клапана без его демонтажа с трубопровода и применения специального инструмента.
■ Возможность при необходимости изменить характеристику клапана или его пропускную способность.
■ Необходимость установки позиционеров для упрощения настройки регулирующих клапанов во время запуска в работу и повышения точности всей системы регулирования.
Паровой регулирующий клапан предназначен для регуляции параметров и поддержания заданного расхода рабочей среды на определенном участке трубопроводной системы. С помощью клапана для пара на конкретном отрезке трубопровода можно изменить скорость потока пара, а также его давление. Свою регулирующую функцию паровой клапан осуществляет за счет изменения диаметра проходного сечения, через которое проходит поток рабочей среды. Для управления современными паровыми клапанами используются электрические и пневмоприводы, а также термостаты и регуляторы перепада давления.
Виды
В зависимости от участка, на котором будет монтироваться паровой клапан, различают следующие виды подобных устройств:
- Угловые клапаны устанавливаются на отрезках трубопровода, изгибающихся под углом 90 градусов;
- Проходную паровую арматуру монтируют на участках с прямым ходом потока рабочей среды.
Также существуют такие виды паровых клапанов как двухходовой (без изменения направления пара) и трехходовой (смешивающий или разделяющий потоки пара). Трехходовые паровые клапаны востребованы на теплоцентралях и тепловых пунктах.
Характеристики
Паровые регулирующие клапаны состоят из двух функциональных частей – самого клапана, воздействующего на пар, и исполнительного механизма (привода). Для изготовления корпуса паровых клапанов используется нержавеющая сталь, легированная сталь или чугун. Большинство моделей ремонтопригодны и отличаются низкой шумностью при работе. Простая и надежная конструкция паровых клапанов, возможность регулирования рабочей среды в автоматическом режиме делает их оптимальным элементом для установки в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами.
Особенности
Паровые регулирующие клапаны различаются максимальным рабочим давлением и максимальной температурой рабочей среды, что необходимо учитывать, подбирая подходящую модель. Также модели клапанов различаются диапазоном регулирования давления, кроме того, некоторые устройства имеют практичную функцию многоступенчатой регуляции.
Применение
Паровые клапаны пригодны для установки на трубопроводах любого назначения – в коммунальных системах жилых и административных зданий, на производствах, в системах пастеризации, в бойлерных, котельных и тепловых пунктах. Присоединение арматуры данного типа к трубопроводу производится различными способами – при помощи фланцев или муфты, некоторые модели можно приваривать.
Запорное устройство для энергетических систем - клапан электромагнитный для пара усиленной конструкции типа SL5575. Поршневой электромагнитный клапан высокого давления до 75 бар типа SB5592 используют для управления процессами в паропроводах и нагревательных установках - котлах, бойлерах. Запорные электроклапаны широко применяются для парогенераторов, при температуре до 250 °С. Конструктивно, паровой клапан SMART отлично подходят для долговременной работы в среде горячей и перегретой воды, сжатого воздуха и пароводяной смеси.
Клапаны электромагнитные для пара так же применяют в гидравлических системах, с вязкостью среды не более 20 сСт (масла, гидравлическая жидкость) и пневматическом оборудовании. Монтаж клапана на трубопровод фланцевый, либо резьбовой (муфтовый). В конструкции паровых электромагнитных клапанов высокого давления применены специальные материалы - термостойкие уплотнительные кольца PTFE (TEFLON), что делает эксплуатацию надежнее. Обмотка соленоидной катушки выполнена медным эмаль проводом увеличенного сечения, что значительно продлевает ресурс электроклапана, при работе в сложных условиях.
Производство «Smart Hydrodynamic Systems» (Южная Корея)
Товар сертифицирован. Гарантия 1 год
Клапан электромагнитный SMART SB5592
(без напряжения - закрыт)
Корпус: латунь. Уплотнение: NBR (−10… +90 °С); PTFE (−30… +150 °С);
Рабочая среда: нефтепродукты, масла, этиленгликоль, спирты, растворы,
воздух, холодная вода, горячая вода, пар, пароводяная смесь и др.
Артикул | PN, | Резьба, дюймы | при 1 бар | Диапазон ∆P, бар | Серия катушки | Размеры, | Масса, |
|
Клапан электромагнитный для пара SMART SL5575
(без напряжения - закрыт)
Поршневой электромагнитный клапан для пара высокого давления
непрямого действия; Температурный режим работы: −30… +180 °С;
Корпус: коррозионностойкая латунь; Уплотнение поршня: PTFE;
Артикул | PN, | Резьба, дюймы | при 1 бар | Диапазон ∆P, бар | Серия катушки | Размеры, | Масса, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(без напряжения - закрыт)
|
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 сложномусильфонного 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 - ОбязательноЗапорная арматура перед редукционным клапаном - Обязательно
Фильтр перед редукционным клапаном - Обязательно
Предохранительный клапан- Обязательно
Сепаратор пара - в идеале.
В НАЛИЧИИ
Среда:
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-20...+150°С
Материалы:
Тип привода:
DN 15 ΔР 16 | 30 072 |
DN 20 ΔР 16 | 31 575 |
DN 25 ΔР 16 | 31 997 |
DN 32 ΔР 16 | 37 176 |
DN 40 ΔР 16 | 38 556 |
DN 50 ΔР 16 | 40 283 |
DN 65 ΔР 16 | 49 776 |
DN 80 ΔР 7 | по запросу |
DN 100 ΔР 3 | по запросу |
В НАЛИЧИИ
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-20...+150°С
Материалы:
корпус- чугун, уплотнение в затворе - фторопласт
Тип привода:
Электропривод Белимо (Швецария)
KR310 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-20...+150°С
Материалы:
корпус- чугун, уплотнение в затворе - фторопласт
Тип привода:
DN 15 ΔР 16 | 33 379 |
DN 20 ΔР 16 | 34 103 |
DN 25 ΔР 16 | 35 078 |
DN 32 ΔР 16 | 40 347 |
DN 40 ΔР 16 | 41 779 |
DN 50 ΔР 16 | 43 421 |
DN 65 ΔР 16 | 54 394 |
DN 80 ΔР 16 | 58 731 |
DN 100 ΔР 12 | 67 969 |
DN 150 ΔР 8 | 162 699 |
DN 125 ΔР 12 | 110 192 |
DN 200 ΔР 8 | 208 561 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-20...+150°С
Материалы:
корпус- чугун, уплотнение в затворе - фторопласт
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
KR112 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-15...+300°С
Материалы:
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
DN 15 | 50 070 |
DN 20 | 51 365 |
DN 25 | 52 363 |
DN 32 | 52 369 |
DN 40 | 61 692 |
DN 50 | 64 143 |
DN 65 | 81 523 |
DN 80 | 87 318 |
DN 100 | 104 125 |
DN 125 | 163 415 |
DN 150 | 241 629 |
DN 200 | 312 633 |
DN 250 | 458 542 |
DN 300 | 562 308 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-15...+300°С
Материалы:
корпус- чугун, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
Среда:
воздух, вода, пар, и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-15...+300°С
Материалы:
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
KR119 |
Среда:
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-60...+560°С
Материалы:
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
DN 15 | 75 761 |
DN 20 | 78 013 |
DN 25 | 80 306 |
DN 32 | 90 584 |
DN 40 | 95 794 |
DN 50 | 105 310 |
DN 65 | 124 606 |
DN 80 | 143 197 |
DN 100 | 173 151 |
DN 125 | 272 246 |
DN 150 | 403 863 |
DN 200 | 504 106 |
DN 250 | 682 230 |
DN 300 | 852 524 |
Среда:
воздух, вода, пар, нефтепродукты и т.п.
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-60...+560°С
Материалы:
корпус- нержавеющая сталь, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
KR113 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-40...+425°С
Материалы:
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
DN 15 | 56 163 |
DN 20 | 56 558 |
DN 25 | 58 236 |
DN 32 | 66 354 |
DN 40 | 67 148 |
DN 50 | 69 254 |
DN 65 | 88 646 |
DN 80 | 95 699 |
DN 100 | 109 567 |
DN 125 | 188 749 |
DN 150 | 278 835 |
DN 200 | 343 262 |
DN 250 | 537 716 |
DN 300 | 658 603 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-40...+425°С
Материалы:
корпус- сталь 25Л, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
KR111 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-15...+300°С
Материалы:
корпус- чугун, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
DN 15 | 42 990 |
DN 20 | 51 365 |
DN 25 | 52 175 |
DN 32 | 60 368 |
DN 40 | 55 620 |
DN 50 | 64 143 |
DN 65 | 81 523 |
DN 80 | 73 696 |
DN 100 | 104 125 |
DN 125 | 163 415 |
DN 150 | 241 629 |
DN 200 | 312 633 |
DN 250 | 458 542 |
DN 300 | 562 308 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-15...+300°С
Материалы:
корпус- чугун, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
KR127 |
Среда:
воздух, вода, пар, и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-15...+300°С
Материалы:
корпус- чугун СЧ20, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
DN 15 | по запросу |
DN 20 | по запросу |
DN 25 | по запросу |
DN 32 | по запросу |
DN 40 | по запросу |
DN 50 | по запросу |
DN 65 | по запросу |
DN 80 | по запросу |
DN 100 | по запросу |
DN 125 | по запросу |
DN 150 | по запросу |
DN 200 | по запросу |
DN 250 | по запросу |
DN 300 | по запросу |
Среда:
воздух, вода, пар, и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
-15...+300°С
Материалы:
корпус- чугун СЧ20, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
KR116 |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-40...+425°С
Материалы:
корпус- сталь 25Л, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
DN 15 | по запросу |
DN 20 | по запросу |
DN 25 | по запросу |
DN 32 | по запросу |
DN 40 | по запросу |
DN 50 | 60 601 |
DN 65 | по запросу |
DN 80 | по запросу |
DN 100 | по запросу |
DN 125 | по запросу |
DN 150 | по запросу |
DN 200 | по запросу |
DN 250 | по запросу |
DN 300 | по запросу |
Среда:
воздух, вода, пар, газ и т.п.
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-40...+425°С
Материалы:
корпус- сталь 25Л, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
KR122 |
Среда:
воздух, вода, пар, нефтепродукты и т.п.
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-60...+560°С
Материалы:
корпус- нержавеющая сталь, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
DN 15 | по запросу |
DN 20 | по запросу |
DN 25 | по запросу |
DN 32 | по запросу |
DN 40 | по запросу |
DN 50 | по запросу |
DN 65 | по запросу |
DN 80 | по запросу |
DN 100 | по запросу |
DN 125 | по запросу |
DN 150 | по запросу |
DN 200 | по запросу |
DN 250 | по запросу |
DN 300 | по запросу |
Среда:
воздух, вода, пар, нефтепродукты и т.п.
Давление среды:
16, 25, 40 бар
Температура среды:
-60...+560°С
Материалы:
корпус- нержавеющая сталь, уплотнение в затворе - "металл по металлу"
Тип привода:
Электропривод Regada (Словакия)
BL551 |
Среда:
вода, гликоли (до 50%) и т.п.
Давление среды:
16 бар
Температура среды:
+5...+120°С
Материалы:
корпус- латунь, уплотнение штока - EPDM
Тип привода:
Электропривод Belimo (Швейцария)
DN 15, H412B с LV230A-TPC | по запросу |
DN 20, H420B с LV230A-TPC | по запросу |
DN 25, H425B с LV230A-TPC | по запросу |
DN 32, H432B с LV230A-TPC | по запросу |
DN 40, H440B с NV230A-TPC | по запросу |
DN 50, H450B с NV230A-TPC | по запросу |