Специальные исполнительные устройства. Промышленная трубопроводная арматура. Выбор исполнительных устройств, страница 5

Различают клапаны прямого и обратного действия. У клапанов прямого действия затвор при движении вниз уменьшает проходное сечение (закрывается), а у затвора обратного действия — увеличивает (открывается).

Исполнительные устройства с прямыми и обратными клапанами называются соответственно прямыми и обратными. Исполнительные механизмы прямого и обратного действия по конструкции совершенно одинаковые. В большинстве случаев корпусы клапанов изготавливаются так, чтобы простым поворотом затвора на 1800 клапан можно перевести с прямого действия на обратное. В некоторых исполнительных устройствах изменения действия с прямого на обратное достигается также с помощью подвода воздуха от регулятора под мембрану исполнительного механизма.

Исполнительные устройства прямого действия называются также нормально открытыми (НО) или «воздух закрывает» (ВЗ), а обратного действия — нормально закрытыми (НЗ) или «воздух открывает» (ВО). Первые при отсутствии давления над мембраной находятся в открытом состоянии, вторые — в закрытом (рисунок 17.6).

Клапаны ВЗ применяются в том случае, если при аварийном прекращении подачи сжатого воздуха в системе регулирования к исполнительному механизму по технологическим особенностям лучше иметь открытую линию. В других случаях устанавливают клапаны ВО, особенно при регулировании высоко агрессивных, ядовитых веществ.

Схемы пневматических регулирующих клапанов

Рисунок 17.6 — Схемы пневматических регулирующих клапанов:
а — нормально-открытого (НО);
б — нормально-закрытого (НЗ),
1 — корпус;
2 — затвор:
3 — шток;
4 — пружина;
5 — мембрана.

Выбирать исполнительное устройство необходимо в соответствии с его действием и особенностями технологического процесса, для регулирования которого он предназначается. При прекращении подачи воздуха к исполнительному механизму последний должен привести затвор в положение, исключающее возможность создания в объекте регулирования аварийного или нежелательного состояния. Например, для регулирования давления пара, поступающего на какую-то технологическую установку, следует установить исполнительное устройство прямого действия. В этом случае при прекращении подачу воздуха с регулятора или выхода из строя регулятора такое устройство полностью откроется и прекращения подачи пара не произойдет. И наоборот, если без регулирования вести процесс нельзя, бывает лучше, чтобы клапан без сигнала с регулятора, закрылся.

Конструкция клапана двухседельного клапана с мембранным пневматическим исполнительным механизмом

Рисунок 17.7 — Конструкция клапана двухседельного клапана с мембранным пневматическим исполнительным механизмом типа ВЗ

Давление протекающего через клапан вещества значительно больше атмосферного и может достигать нескольких десятков МПа. Для предотвращения утечки жидкости или газа вдоль штока, выходящего из корпуса наружу, устанавливают уплотняющие устройства — сальники.

Клапаны, через которые проходит вещество при высокой (или очень низкой) температуре, имеют удлиненные штоки и ребристую часть корпуса для охлаждения (или обогрева) сальника. Ребристая часть корпуса увеличивает поверхность теплообмена, что предохраняет его набивку от высыхания и, следовательно, способствует уменьшению силы трения (рисунок 17.8).

Схема уплотнительного устройства клапана с ребристой частью корпуса

Рисунок 17.8 — Схема уплотнительного устройства клапана с ребристой частью корпуса:
1 — набивка;
2 — гайка;
3 — кольцо;
4 — отверстие для подачи охлаждающей жидкости;
5 — ребристая часть корпуса;
6 — масленка.

Регулирующие органы сочленяются с исполнительными механизмами различными способами. Регулирующие дроссельные клапаны с пневматическими исполнительными механизмами серийно выпускаются как единый блок (Рисунок 17.9).

Схема пневматического исполнительного устройства (сборка)

Рисунок 17.9 — Схема пневматического исполнительного устройства (сборка):
А — исполнительный механизм;
Б — регулирующий орган;
1, 3 — крышки;
2 — мембрана; 4 — диск;
5 — стакан; 6 — пружина;
7 — шток; 8 — опора;
9 — гайка; 10 — кронштейн;
11 — диск; 12 — шкала;
13 — гайка;14 — шток;
15 — корпус регулирующего органа;
16 — перегородка; 17 — отверстия;
18 — затвор; 19 — сальник;
20 — масленка.