6 РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН
6.1 Классификация
С повышением роли автоматизации в пищевой промышленности на основе широкого внедрения автоматизированных систем управления с применением электронно-вычислительных и управляющих машин значительно повысились требования к надежности всех ее звеньев, в том числе и регулирующих органов. По трубопроводам транспортируются самые различные среды: вода под давлением, пар, целый ряд других специальных сред.[76]
Рабочая среда при транспортировке оказывает гидродинамическое воздействие на элементы трубопроводов и соединяемого ими оборудования. Так что выбор регулирующего органа играет немаловажную роль.
В рассматриваемой системе регулирующий клапан служит для впуска пара в змеевик и перколятор. Таким образом средой с которой будет работать регулирующий клапан будет пар.
Арматуру принято классифицировать по следующим основным признакам: по назначению и условиям работы (давление, температура, агрегатное состояние и свойства транспортируемой среды), по диаметру условного прохода (номинальный размер арматуры).[80]
По функциональному назначению арматура подразделяется на основные классы: запорная, регулирующая и защитная.
К запорной арматуре отнесены клапаны запорные и задвижки с ручным и электромеханическим приводом, обеспечивающие путем изменения положения запорных органов полное открытие либо полное перерытие потока рабочей среды в трубопроводе.
К регулирующей арматуре относится арматура с ручным и электро-механическим приводом, предназначенная для изменения и (или) поддержания параметров рабочей среды и ее расхода в тех или иных системах или сосудах. К ней относятся регулирующие и дроссельные клапаны, регуляторы уровня, охладители пара, дросселирующие устройства, редукционные и редукционно-охладительные установки.[88]
К защитной арматуре отнесены предохранительные клапаны, импульсно-предохранительные устройства, обеспечивающие защиту систем и сосудов от превышения в них давления свыше допустимого уровня, и обратные клапаны, защищающие оборудование от обратного потока рабочей среды в аварийных ситуациях.
Кроме классификации арматуры по назначению, ее систематизируют по ряду признаков (параметров), которые можно разделить на конструкционно – монтажные и эксплуатационные. К конструкционно – монтажным параметрам относится условный проход. К эксплуатационным – энергетические параметры (давление, температура), которые в сочетании с применяемым материалом арматуры или трубопровода обуславливают условное давление. Оба параметра являются наиболее важными и широко применяемыми характеристиками трубопроводов и арматуры.[78]
 |
Рисунок 6.1. Классификация клапанов.
6.1.1 Шиберные РО
Большинство задач, связанных с автоматизацией технологических процессов, решается в конструкциях клапанов так называемого профильного типа. В них, в отличие от шаровых и заслоночных клапанов, конструктивная характеристика является зависимой от конкретных рабочих условий с учетом требований обеспечения работы РО в автоматическом режиме. Это обуславливает тот факт, что клапаны профилируемого типа в соответствии с многообразием рабочих условий составляют основную группу регулирующей арматуры с возможностью реализации в них множества пропускных характеристик.
В отечественной практике для дросселирования и регулирования потоков жидкости и пара применяется главным образом арматура шиберного типа.
Конструктивно клапаны бывают в двух исполнениях, отличающихся друг от друга расположением профилированного проходного сечения для пропуска среды в седле или шибере. К седлу припаривают защитную рубашку из аустенитной стали, предохраняющую выходной патрубок корпуса клапана от эрозийного износа.
В арматуре шиберного типа широко распространено использование в качестве седла дроссельных решеток. При выполнении регулируемого прохода сечения многоканальным оно имеет больший периметр, приближающийся к периметру сечения потока перед входом его в регулируемое отверсти клапана. Это уменьшает глубину “мертвых” зон в проточной части клапанов как при входе в регулируемое отверстие, так и при выходе из него.
Соединение крышки с корпусом арматуры Dy³100 – бесфланцевое с опорным элементом в виде разрезного закладного кольца.
При работе клапана шибер скользит по уплотнению выходного седла, прижимаясь к нему со значительным усилием. Для управления клапанами, как правило, используются встроенные ЭИМ.[84]
 |
Конструкция клапана, показанная на рисунке 1, предназначена для регулирования расхода рабочей среды в различных трубопроводах. Соединение крышки с корпусом уплотняется зубчатой металлической прокладкой и дублируется обваркой. Шток в крышке уплотняется двойным сальником с промежуточным отводом протечек.
Для защиты выходного патрубка шиберных клапанов от эрозийного износа обычно к седлу приваривают защитную рубашку или производят наплавку внутренней поверхности патрубка аутентичными электродами.[87]
Разновидностью шиберной конструкции является дисковый клапан питания. В клапане регулируемая среда поступает в корпус и проходит через отверстия, образующиеся при совмещении окон седла с вырезами в дисковом золотнике. При повороте золотника вокруг своей оси изменяется проходная площадь отверстий, что позволяет регулировать расход среды. Профиль окон определяет расходную характеристику клапана. В закрытом положении золотник полностью перекрывает окна в седле. Седло свободно лежит на кольцевом выступе корпуса. Оно устанавливается в определенном положении с помощью фиксатора. Перепадом давлений седло прижимается к кольцевому выступу с большой силой, поэтому притирка уплотнительных поверхностей седла и корпуса обеспечивает отсутствие пропуска среды между ними.[83]
Для уменьшения усилия прижатия золотника к седлу в верхней части клапана установлено дифференциальное разгрузочное устройство, выполненное в виде двух камер – нижней и верхней. Верхняя камера соединена с выходом, а нижняя – с входным патрубком. В камерах установлены поршни, взаимодействующие друг с другом и шпинделем, который при помощи пальца сочленен с золотником. Благодаря этому к золотнику прикладывается разгрузочное усилие, действующее в осевом направлении и уменьшающее удельную нагрузку. Сила прижатия золотника к седлу может быть задана путем выбора надпоршневых площадей дифференциального разгрузочного устройства с учетом диаметра шпинделя.
Шиберный РПК двухступенчатого дросселирования отличается тем, что для регулирования расхода жидкости на котел применены два последовательно расположенных шибера, приводимых в действие одним штоком со сдвигом по ходу на 42мм. Маленький шибер подвешен на буртике штока с минимальным зазором, благодаря чему может перемещаться вместе со штоком в обе стороны. Большой шибер перемещается вместе со штоком только после того, как буртик штока свободно пройдет 42 мм в пазу шибера и войдет в зацепление с буртом шибера.
Основной профиль проходного сечения клапана, имеющий форму треугольника, расположен в нижней части седла. В большом шибере со стороны подвода среды выполнена камера шириной 20 мм и глубиной 20мм, а за ней одно под другим просверлены отверстия. В рабочем положении эти отверстия располагаются против профильного отверстия в седле. Когда клапан находится в закрытом положении, давлением среды большой шибер прижимается к седлу и закрывает основное проходное сечение клапана, а маленький шибер прижимается к большому и перекрывает доступ жидкости к отверстиям в нем. Тем самым обеспечивается герметичность клапана в закрытом положении. Применение для регулирования расхода среды двух шиберов позволяет обеспечить более качественное регулирование питания котла, т.к. при имеющих место в эксплуатации небольших возмущениях регулирование будет осуществляться регулирующей парой маленький шибер – большой шибер, имеющий более точную расходную характеристику, чем применяемые клапаны больших проходов.[79]
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
