Меню Рубрики

Установка клапана пониженного давления

Редукционный клапан давления

Газ или жидкость в магистральном трубопроводе часто находится под более высоким давлением, чем это нужно для того или иного потребителя. Для того, чтобы снизить его до требуемой величины, применяют редукционный клапан. Такие устройства используют также стабилизации напора в гидравлических системах различных приводов на транспорте и в технологических установках.

Назначение

Устройства предназначены для понижения высокого напора жидкости или газа, подаваемого из магистрали, до значений, необходимых для работы устройства-потребителя. Еще одно назначение редукционного клапана — поддержание постоянного давления на входе таких устройств.

Основные области применения гидравлических редукционных клапанов следующие:

  • Водопроводные распределительные сети.
  • Насосные установки.
  • Оросительные системы.
  • Противопожарные комплексы.

Правильно подобранный редукционный клапан дает следующие преимущества:

  • Защита от резких перепадов напора, гидравлических ударов.
  • Оптимизация расхода ресурсов, снижение издержек.
  • Снижение уровня вибрации, нежелательных акустических эффектов (так называемое «гудение труб»).

Специалисты рекомендуют устанавливать редукционный клапан в следующих случаях:

  • При давлении в магистрали выше 5 атм. (бар)
  • Защита от бросков.
  • Сложные распределительные системы в многоэтажных зданиях.
  • Потребность в секциях водопроводной сети с разным напором.

Чтобы стабилизировать давление в отопительных контурах, применяется подпиточный клапан.

Виды регулировочных клапанов

Устройства разделяют на две подгруппы. Они различаются конструкцией и принципом действия. Это:

  • Редукторы прямого действия. Давление в магистрали непосредственно действует на чувствительные элементы, управляющие регулировкой. Работает за счет энергии напора в магистрали.
  • Редукторы непрямого действия. Давление воспринимается чувствительным элементом и предается на механизм, сравнивающий значение с заданным и управляющий исполнительными органами. Этот механизм может использовать электронные компоненты и требовать дополнительного питания.

Редукторы разделяются также по виду рабочей среды:

  • Воздух.
  • Газ (углекислый, ацетилен, аргон, кислород и т.п.).
  • Масло в системах смазки и гидравлики.
  • Вода в сетях водоснабжения и канализации.
  • Теплоноситель в системах отопления.

Рабочая среда влияет на выбор конструкции, материалов, диапазонов регулировки.

Гидравлические редукторы, в свою очередь, бывают поршневые и мембранные. Поршневые отличаются тем, что изменения входного давления не влияет на стабильность параметров на выходе. Однако устройства такого типа намного более чувствительны к загрязнениям и посторонним включениям в потоке рабочей среды и требую установки фильтров. В мембранных редукторах перепады на входе сказываются на постоянстве напора на выходе, они неприхотливы и допускают значительные загрязнения жидкости. Для срабатывания им не требуется существенный перепад входного давления.

Клапан редукционный пружинного типа применяется для управления напором при подаче газов, воды, пара, растворов теплоносителей.

Функции редукционного клапана

Для чего нужен водный или газовый редукционный клапан? Редуктора выполняют следующие основные функции:

  • Понижение давления в отводе от главной магистрали.
  • Стабилизация выходного давления на заданном уровне.
  • Ограничение выходного давления до заданной величины.

Сложные современные устройства выполняют и другие функции, такие, как передача данных в централизованную систему управления, доочистка рабочей среды от механических загрязнений и других посторонних включений.

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим принцип работы прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простейших редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные элементы конструкции редуктора прямого действия следующие:

  • Цилиндрический корпус имеет входной и выходной патрубок.
  • По корпусу изнутри двигается золотник переменного сечения. Он может перекрывать входной и выходные патрубки.
  • Сверху золотник поджат пружиной.
  • Сила прижима задается регулировочным винтом.

Давление на входе (Рн) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Рред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной патрубок и соединяя его с центральной камерой. Рн начинает действовать и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и перекрывая выходной патрубок. По мере расхода жидкости потребителем в выходном патрубке Рред снижается, и пружина снова отжимает поршень вниз. Рабочий цикл повторяется.

Рн воздействует на обе поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Рред и сила пружины действуют на поршень в противоположных направлениях. Сила воздействия пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее давление воды требуется, чтобы ее уравновесить.

При росте Рред поршень будет двигаться вверх, постепенно перекрывая просвет входного патрубка, при этом будет снижаться и подача рабочей среды, снижая, таким образом, Рред.

Как только Рред снизится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, увеличивая просвет и поступление рабочей среды. Рн начнет увеличиваться. Одновременно этот механизм выполняет и функции обратного клапана.

При большом расходе клапан прямого действия будет вызывать большие колебания расходы продукта.

В этом случае разумно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Применение таких устройств дает возможность снизить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия заметно сложнее, чем прямого.

Входной поток проходит чрез просвет между конической частью поршня золотника и седлом, и далее- в отводной канал. Сила давления в этом канале действует на нижний срез поршня золотника, отжимая его вверх. Это давление уравновешивается силой сжатия главной пружины и давлением на верхнюю часть поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Далее отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный патрубок. Сила сжатия этой пружины изменяется с помощью регулировочного винта.

Позиция золотника определяется равнодействующей Рред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превышает заданный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей среде в дренаж. Возрастает расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает снижаться. После сброса в дренаж некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, перекрывая клапан. Золотник перемещается в сторону меньшего давления, перекрывая входной патрубок, и Рред также снижается до установленной величины.

Читайте также:  Установка кондиционеров шоссе энтузиастов

Отличие редуктора от предохранительного клапана

Конструктивно эти два вида запорных устройств имеют очень много общего. Они походи внешним видом корпусов, рабочее давление и там, и там задается регулировочными винтами, изменяющими степень сжатия пружин, подпирающих клапаны. Много общего и в их схемах с точки зрения гидравлики.

Различия заключаются в назначении, принципе действия и особенностях внутреннего устройства.

Предохранительный клапан выполняет единственную функцию — он не должен допустить повышение давления в системе выше заданной предельной величины.

Управляется он входным давлением (Рн). Для него не имеет значения расход рабочей среды, проходящей через клапан. Это устройство эпизодического действия.

Редуктор же должен независимо от Рн поддерживать постоянное давление на выходе. Он управляется выходным Рред. Постоянный расход имеет большое значение для функционирования этого типа устройств. Действуют они не эпизодически, ка предохранителя, а постоянно.

Различие в управляющих параметрах нашли свое отражение и на гидравлических схемах. У редуктора пунктир, символизирующий управление, подходит ко входу, а у предохранителя — к выходу.

Ремонт и неисправности масляного клапана

Конструкция редуктора достаточно простая, это обуславливает его высокую отказоустойчивость и долгий срок эксплуатации. Обычно это бывает связано с износом деталей устройства.

Специалисты выделяют следующие основные неисправности редукторов:

  • Не создается необходимое давление на выходе. Чаще всего причиной неисправности служит пружина. По мере использования и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и заданный напор не достигается. То же самое может произойти, если при ремонте или обслуживании поставить похожую по размерам пружину, обладающую меньшей упругостью. Неопытные или недобросовестные мастера часто допускают такую оплошность.
  • На выходе получается слишком высокое давление. Это бывает вызвано наличием посторонних предметов внутри механизма, мешающих ему своевременно отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, других механических загрязнений или отложения отработавшего свой срок и загустевшего масла. Такие загрязнения могут привести к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Ремонт и обслуживание можно проводить только при полностью отключенных насосах, двигателях и сбрасывании давления в магистрали до нуля. Нарушение этого правила может привести к выбросу масла и деталей клапана, травмированию персонала и повреждению оборудования.

Ремонт заключается в демонтаже клапана и его полной разборке для дефектации.

Все детали, включая корпус, надо тщательно промыть в растворителе от остатков масла и других загрязнений и осмотреть. Поврежденные детали следует заменить. Если нет уверенности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

Такое обслуживание обычно приурочивают к плановому ремонту двигателя, связанному с частичной разборкой. Если на внутренних поверхностях корпуса или на поверхности золотника обнаружены царапины или задиры, лучше заменить весь клапан.

Как устанавливать и регулировать

В разветвленных сетях водоснабжения редукционная арматура ставится на входе в квартиру. Они позволяют компенсировать перепады напора, связанные с неравномерным расходом воды на разных этажах здания и стабилизировать напор для конечных потребителей.

При планировании и монтаже рекомендуется учитывать следующее:

  • При отсутствии специальных предписаний изготовителя клапан монтируется в разрыве любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
  • Если контрольные манометры не входят в конструкцию устройства, то их следует установить до редуктора и сразу после него. Это позволит визуально контролировать параметры на входе и исправность прибора.
  • Если отрезок трубопровода, оснащенный редуктором, имеет строгие ограничения по максимальному давлению, то следом за редукционным предусматривают предохранительный клапан, сбрасывающий избыток давления в нестандартной ситуации.
  • Если выбрана поршневая конструкция редуктора- перед ним обязательно должен стоять фильтр механической очистки. Он защитит высокоточные детали механизма от повреждения частичками ржавчины, песка и минеральных отложений.
  • Если вода сильно загрязнена, например, в случае старой и изношенной водораспределительной сети, могут потребоваться дополнительные фильтры, снижающие минерализацию воды.
  • При выборе типа присоединения на стороне низкого давления (до 5 атм) предпочтительным является резьбовой.

Фланцевые соединения более надежны, но в бытовой сети их преимущества проявляются слабо. Сварные соединения обладают максимальной надежностью, но низкой ремонтопригодностью. Для требующего периодического обслуживания и замены оборудования — это не лучший выбор.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание редукторов требуется минимальное. Если изготовитель указал периодичность осмотра, то лучше соблюдать ее и в указанное время разбирать клапан проверять состояние его деталей и при необходимости заменять изношенные. Если на водопроводном редукторе стоят два манометра- до и после, то по их показаниям можно точнее определить время внепланового обслуживания устройства. Своевременное плановое обслуживание позволяет избежать внепланового, экстренного ремонта, вызванного поломкой.

источник

Установка клапана пониженного давления

Стандартные вопросы по эксплуатации клапанов понижения давления Honeywell

Общая информация по клапанам понижения давления Honeywell

Клапаны понижения давления служат для уменьшения давления входящего потока до значения давления, требуемого на выходе и постоянного поддержания этого давления вне зависимости от расхода. Такие клапаны также принято в России называть регуляторами давления, редукционными клапанами или просто, редукторами.

Клапан понижения давления следует монтировать в следующих случаях:

  • Если статическое давление превышает 5 бар (1 бар = 0,1 Мпа)
  • Чтобы предотвратить скачки давления в сети питьевой воды выше предусмотренного значения.
  • Когда рабочее давление перед предохранительным клапаном может превысить 80% давления его срабатывания. Например, если давление срабатывания предохранительного клапана составляет 6 бар, клапан понижения давления монтируется, если статическое давление превышает 4,8 бар.
  • В случае, если многоэтажные здания подпитываются водой от общего насоса и когда необходимо обеспечить наличие участков с разным давлением.
Читайте также:  Установка антивандальных рамок с выездом

Рассмотрим принцип работы самых простых клапанов понижения давления (у Honeywell это серии D04, D06F, D15P, D17P, а также комбинированные фильтры FK06 и HS10S, в состав которых входит клапан понижения давления D06F)
Такие клапаны содержат систему мембрана (2)-пружина (1), которая открывает или закрывает клапан в зависимости от величины давления на выходе из клапана понижения давления.

Другие узлы клапана – неподвижное седло клапана (3) и подвижный диск клапана (4). Давление на входе действует на камеру I, а давление на выходе – приложено к камере II.
Клапан действует по принципу равновесия сил (третий закон Ньютона). Усилие, развиваемое мембраной, действует против усилия сжатия пружины. При отборе воды давление на выходе, а следовательно, усилие развиваемое мембраной, падает, при этом возникает дисбаланс сил мембраны и пружины, заставляющий клапан открыться. После этого давление на выходе (в камере II) возрастает до тех пор, пока усилия мембраны и пружины не сравняются.
Для того, чтобы снять любое воздействие давления на входе на давление за клапаном, необходимо нейтрализовать любое влияние, которое давление на входе может оказывать на диск клапана. Самый простой вариант – это применение уравновешивающего поршня (5) на рис.1, площадь которого равна площади диска клапана (4). Силы, создаваемые исходным давлением на диске клапана и на уравновешивающем поршне, равны. Однако они направлены противоположно друг другу и, поэтому, уравновешиваются.
В клапанах D06F (рис. 2) схожая задача решается фиксацией диска клапана (4) и приданием подвижности седлу клапана в регулирующей втулке (6). Так как давление на входе в равной мере приложено к верхней и нижней кольцевым поверхностям втулки, силы давления уравновешиваются и поэтому не вляиют на давление на выходе.

Определение условного диаметра Ду

Для обеспечения бесперебойной работы системы условный диаметр регулятора давления не следует выбирать просто равным диаметру трубопровода, потому что в этом случае есть вероятность того, что будет выбран клапан завышенного диаметра. При этом расход может быть настолько малым, что регулирующий клапан будет работать практически в закрытом положении, при котором возможна нестабильность в работе.
Основным определяющим фактором при выборе клапана, регулирующего давление, является суммарный расход, который требуется отбирать на выходе каждой регулирующей системы. В случае снабжения водой жилых зданий следует соблюдать местные нормативы.

Условный диаметр Пиковый расход Vs
Жилые здания Промышленные здания
Ду л/с м 3 /час л/с м 3 /час
15 0,5 1,8 0,5 1,3
20 0,8 2,9 0,9 3,3
25 1,3 4,7 1,5 5,4
32 2,0 7,2 2,4 8,6
40 2,3 8,3 3,8 13,7
50 3,6 13,0 5,9 21,2
65 6,5 23,0 9,7 35,00
80 9,0 32,0 15,3 55,0
100 12,5 45,0 23,3 83,0
125 17,5 63,0 34,7 125,0
150 25,0 90,0 52,8 190,0
200 40,0 144,0 92,0 330,0
250 75,0 270,0 139,0 500,0

Особенности монтажа

В процессе монтажа следует учитывать или соблюдать несколько основных правил

Оборудование, регулирующее давление, выбирается с учетом заданного давления во всей системе, расположенной после него. Там, где давление в системе является переменным (например, там, где давление холодной воды больше, чем давление горячей воды), байпас от холодной воды к горячей может стать причиной роста давления в системе горячей воды, что, в свою очередь, может привести к неправильной работе клапана.
Это предотвратит риск повреждения или разрушения оборудования из-за замерзания.
Во избежание преждевременного старения материала, из которого изготовлены прозрачные чаши клапанов (обычно на холодную воду), рекомендуется монтировать клапан вне зоны действия прямых УФ-лучей. Если такой возможности нет, рекомендуется использовать клапан с металлической чашей (обычно на горячую воду)
Упрощает регулярное техническое обслуживание
Облегчает обслуживание внутренних частей (демонтаж пружины, чашки фильтра, модификация клапана в фильтр обратной промывки с помощью узла FN09)
Это предотвратит утечки через уплотнения в местах соединений
Необходимое условие для проведения обслуживания оборудования
Уменьшает износ механизма клапана и способствует нормальной работе клапана.
Собранная на защитной сетке вкладыша клапана грязь легко удаляется путём очистки или смены вкладыша
Требуется, если надо сохранить непрерывность подачи воды во время технического обслуживания прибора. Если на случай технического обслуживания предусмотрен обводной канал, то вода должна течь через обе ветви. При неконтролируемых байпаса есть вероятность того, что после окончания технического обслуживания клапана байпас не будет перекрыт, что приведет к неправильной работе клапана.
Чем больше диаметр, тем больше вес клапана. Если пружина расположена горизонтально, то вес приходится только на одну сторону уплотнений и направляющих устройств, а это ведет к усилению износа и преждевременному выходу клапана из строя
Обычно клапаны понижения давления используются только как одно из устройств, работающих в более сложной системе. Наличие такого прямолинейного участка во многих случаях позволяет предотвратить неустойчивую работу.
Читайте также:  Установка вай фая в автобус

Регулятор давления D06F испытывается на защиту от шума с уровнем шумового давления вверх

Решение проблем

Наиболее типичные вопросы, возникающие при эксплуатации клапанов понижения давления, отмечены знаком !

! Давление на выходе медленно растет, несмотря на центральное положение клапана понижения давления
Меры
Если проложить трубопровод в более холодном месте невозможно, поставить предохранительный клапан, который предотвратит рост давления выше величины, равной рабочему давлению. Например, Honeywell SM152 необходимого присоединения.
При нулевом потоке давление на выходе быстро растёт, сравниваясь с давлением на входе
Меры
Провести технический уход клапана понижения давления. В случае необходимости, заменить изношенные детали и поставить перед клапаном понижения давления сетчатый фильтр или фильтр со сменным , например, нитяным картриджем, для защиты от попадания грязи.
Компоненты уплотнения изношены в результате длительной работы. Заменить изношенные детали.
Износ деталей уплотнения, вызванный установкой клапана горизонтально, с пружиной в горизонтальном положении. Проблема связана, в основном, с фланцевыми клапанами большого размера, у которых внутренние большие детали обладают большим весом и нагрузка приходится на одну сторону, вызывая износ. Для предотвращения неравномерного бокового износа уплотнений рекомендуется устанавливать клапан в таком положении, когда пружина располагается в вертикальном положении.
! При наличии потока давление на выходе быстро падает
Меры
Это связано с давлением, необходимым для открытия клапана. Перепад давления, необходимый для открытия клапана в самом начале возникновения течения, может быть до 0,8 бар для стандартных клапанов и до 0,4 бар для клапанов низкого давления. НИКАКИХ действий не требуется. Давление, необходимое для открывания клапана, зависит от конструктивной модели.
Забит входной сетчатый или тонкий фильтр. Прочистить фильтр.
Давление на входе не постоянно. Забит расположенный выше по схеме фильтр очистки воды (сетчатый, картриджный, может, фильтр в водосчетчике). Очистить установленный выше по схеме префильтр.
Не полностью открыт запорный вентиль до или после клапана понижения давления. Открыть вентиль полностью.
Движению мешает грязь на внутренних подвижных деталях.. Провести технический уход клапана понижения давления.
Отсутствие потока
Меры
Клапан понижения давления установлен задом наперёд (не по ходу потока), стрелка направления это показывает. Правильно установить клапан. (поток согласно стрелке).
! Неустойчивое регулирование давления, вызывающее колебания давления на выходе
Меры
Клапан работает в диапазоне, в котором он практически закрыт (вероятно, установлен слишком крупный клапан). Поставить клапан меньшего диаметра. В тех случаях, когда в течение суток расход резко возрастает, может потребоваться установка меньшего клапана параллельно главному клапану для работы на малых расходах.
Отсутствует успокоительный прямолинейный участок трубы после клапана понижения давления. В некоторых системах это может вызывать колебания давления, но не всегда. Смонтировать успокоительный участок, длиной не менее пяти условных диаметров трубопровода.
Клапан входит в резонанс с другими компонентами системы. Установить клапан другого размера.
Возникает сильный шум
Меры
Регулятор давления слишком велик для заданного расхода. Прибор работает только в диапазоне, где он почти закрыт. Поставит прибор меньшего диаметра. В тех случаях, когда в течение суток расход резко возрастает, может потребоваться установка меньшего клапана параллельно главному для работы на малом расходе.
Клапан входит в резонанс с другими компонентами системы. Установить клапан другого размера.
Шум вызывают детали других незакрепленных компонентов системы. Устранить проблему.
Слишком велик расход. Поперечное сечение трубы слишком мало для пропуска требуемого расхода. При необходимости увеличить диаметр трубы.
Утечка воды через гильзу пружины
Меры
Заменить мембрану или все внутренние детали клапана.
Повреждение вызвано низкой температурой. При замерзании вода сильно расширяется, что может разрушить механизм клапана. Установить клапан в месте, защищенном от мороза.
! Показания индикатора на шкале (для D06F, FK06, HS10S) отличаются от показаний манометра на трубопроводе
Меры
НИКАКИХ ДЕЙСТВИЙ не требуется.Наблюдаемое расхождение зависит от работы системы.
Шкала клапана не откалибрована. Выставить значения на шкале клапана согласно показаниям манометра.
вверх

Вопросы по нежелательному росту давления, сверх установленного

Тонкие фильтры, используемые в конструкции клапанов понижения давления D06F (FK06, HS10S) изготовлены из нержавеющей сетки с размером ячейки 0,16 мм. Поэтому крайне низка вероятность того, что грязь на седле и шпильке станет помехой надёжной работе клапана и что может произойти нежелательный рост давления за клапаном (т.н. «ползучесть»)

источник

Добавить комментарий