Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

Редукционный клапан давления

Газ или жидкость в магистральном трубопроводе часто находится под более большим давлением, чем это необходимо для того либо другого потребителя. Для того, чтобы уменьшить его до необходимой величины, используют редукционный клапан. Данные устройства применяют также стабилизации напора в водяных системах самых разных приводов на транспорте и в технологических установках.

Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

Назначение

Устройства предназначаются для понижения высокого напора жидкости или газа, подаваемого из магистрали, до значений, нужных для работы устройства-потребителя. Еще одно назначение редукционного клапана — поддержание постоянного давления при входе данных устройств.

Главные сфере использования гидравлических редукционных клапанов такие:

  • Водопроводные распределительные сети.
  • Насосные установки.
  • Системы для орошения.
  • Огнеупорные комплексы.

Хорошо выбранный редукционный клапан даёт следующие преимущества:

  • Защита от сильных перепадов напора, гидроударов.
  • Оптимизация расхода ресурсов, снижение расходов.
  • Уменьшение уровня вибрации, ненужных звуковых эффектов (говоря иначе «гудение труб»).

Эксперты советуют ставить редукционный клапан в таких вариантах:

  • При давлении в магистрали выше 5 атм. (бар)
  • Защита от бросков.
  • Непростые распределительные системы в зданиях в несколько этажей.
  • Необходимость в секциях сети водопровода с самым разнообразным напором.

Чтобы стабилизовать давление в контурах отопления, применяется подпиточный клапан.

Виды регулировочных клапанов

Устройства делят на две подгруппы. Они отличаются конструкцией и принципом действия. Это:

  • Редукторы прямого действия. Давление в магистрали конкретно действует на чувствительные детали, управляющие регулировкой. Работает за счёт энергии напора в магистрали.
  • Редукторы непрямого действия. Давление воспринимается чувствительным элементом и предается на механизм, сравнивающий значение с заданным и управляющий исполнительными органами. Данный механизм может применять электронные элементы и требовать дополнительного питания.

Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение
Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

Редукторы делятся также по виду среды работы:

  • Воздух.
  • Газ (углекислый, ацетилен, аргон, кислород и т.п.).
  • Масло в системах смазки и гидравлики.
  • Вода в сетях водообеспечения и канализации.
  • Тепловой носитель в системах обогрева.

Рабочая среда оказывает влияние на выбор конструкции, материалов, диапазонов регулировки.

Гидравлические редукторы, со своей стороны, бывают поршневые и мембранные. Поршневые отличительны тем, что изменения входного давления не оказывает влияние на стабильность показателей на выходе. Впрочем устройства данного типа гораздо более восприимчивы к грязи и сторонним включениям в потоке среды работы и требую установки фильтров. В мембранных редукторах перепады при входе сказываются на постоянстве напора на выходе, они нетребовательны и допускают существенные загрязнения жидкости. Для срабатывания им не требуется значительный перепад входного давления.

Клапан редукционный пружинного типа используется для управления напором при подаче газов, воды, пара, растворов тепловых носителей.

Функции редукционного клапана

Зачем нужен водный или газовый редукционный клапан? Редуктора выполняют следующие важные функции:

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

Непростые современные устройства выполняют и остальные функции, такие, как передача данных в централизованную систему управления, доочистка среды работы от механических загрязнений и прочих инородных включений.

  Лучший электровеник 2019 года - 8 ТОП рейтинг лучших

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим рабочий принцип прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простых редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные конструкционные элементы редуктора прямого действия такие:

  • Корпус в форме цилиндра имеет входной и выходной отрезок трубы.
  • По корпусу внутри двигается золотник переменного сечения. Он может закрывать входной и выходные отрезки трубы.
  • Сверху золотник поджат пружиной.
  • Сила прижима задается регулировочным винтом.

Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

Давление при входе (Рн) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Рред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной отрезок трубы и соединяя его с центральной камерой. Рн вступает в действие и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и закрывая выходной отрезок трубы. По мере жидкостного расхода потребителем в выходном патрубке Рред уменьшается, и пружина опять отжимает поршень вниз. Цикл работы повторяется.

Рн действует на две поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Рред и сила пружины работают на поршень в разных направлениях. Сила влияния пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее водное давление требуется, чтобы ее уравнять.

При росте Рред поршень будет перемещаться вверх, понемногу закрывая просвет входного отрезка трубы, при этом будет понижаться и подача среды работы, снижая, аналогичным образом, Рред.

Как только Рред уменьшится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, делая больше просвет и поступление среды работы. Рн покажет позитивную динамику роста. Одновременно данный механизм делает и функции клапана обратного типа.

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

В данном случае умно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Использование данных устройств позволяет уменьшить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия ощутимо труднее, чем прямого.

Входной поток проходит чрез просвет между конусообразной частью поршня золотника и седлом, и дальше- 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 часть сверху поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Дальше отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный отрезок трубы. Сила сжатия этой пружины меняется при помощи регулировочного винта.

Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

Позиция золотника устанавливается равнодействующей Рред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превосходит установленный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей обстановке в водоотвод. Увеличивается расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает понижаться. После сброса в водоотвод некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, закрывая клапан. Золотник передвигается в сторону меньшего давления, закрывая входной отрезок трубы, и Рред также уменьшается до установленной величины.

  Лучшие товары для автолюбителей

Отличие редуктора от клапана предохранительного

Конструктивно эти несколько видов запорных устройств очень схожи. Они походи собственным 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 устройства внутри.

Клапан для предохранения делает одну-единственную функцию — он не должен позволить увеличение давления в системе выше заданной предельной величины.

Управляется он входным давлением (Рн). Для него значения не имеет расход среды работы, которая проходит через клапан. Данное устройство эпизодического действия.

Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

Редуктор же должен независимо от Рн поддерживать стабильное давление на выходе. Он управляется выходным Рред. Постоянный расход немаловажна для работы данного типа устройств. Работают они не преодически, ка предохранителя, а регулярно.

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

Ремонт и поломки масляного клапана

Конструкция редуктора самая обычная, это обуславливает его высокую устойчивость к отказам и продолжительный эксплуатационный срок. В большинстве случаев это бывает связано с износом деталей устройства.

Профессионалы выделяют следующие главные поломки редукторов:

  • Не создается нужное давление на выходе. Очень часто основой поломки служит пружина. По мере применения и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и установленный напор не достигается. То же самое может случиться, если при проведении ремонта или обслуживании поставить похожую по размеру пружину, обладающую меньшей упругостью. Не имеющие большого опыта или плохие мастера часто допускают такую оплошность.
  • На выходе выходит чрезмерно большое давление. Это бывает вызвано наличием инородних предметов в середине механизма, мешающих ему вовремя отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, иных механических загрязнений или отложения отработавшего собственный срок и загустевшего масла. Такие загрязнения приводят к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

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

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

Все детали, включая корпус, нужно тщательно вымыть в растворителе от остатков масла и прочих загрязнений и осмотреть. Повреждённые детали необходимо поменять. Если нет решительности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

  Лучшие зимние шины в 2019 году - 10 ТОП рейтинг лучших зимних шин

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

Как ставить и настраивать

В разветвленных сетях водообеспечения редукционная арматура устанавливается на входе в жилую площадь. Они дают возможность возместить перепады напора, которые связаны с неодинаковым расходом воды на различных этажах строения и стабилизовать напор для конечных потребителей.

При планировке и монтаже рекомендуется иметь в виду следующее:

  • При отсутствии специализированных предписаний производителя клапан устанавливается в разрыве любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
  • Если контрольные приборы для определения величины давления не входят в конструкцию устройства, то их необходимо установить до редуктора и сразу же после него. Это даст возможность зрительно контролировать параметры при входе и исправность прибора.
  • Если отрезок трубопровода, оборудованного редуктором, имеет суровые ограничения по самому большому давлению, то следом за редукционным предполагают клапан для предохранения, сбрасывающий излишек давления в оригинальной ситуации.
  • Если подобрана поршневая конструкция редуктора- перед ним в первую очередь должен стоять механический фильтр. Он убережет точные детали механизма от повреждения частичками ржавчины, песка и минеральных отложений.
  • Если вода сильно загрязнена, к примеру, в случае старой и износившейся водораспределительной сети, могут понадобиться дополнительные фильтры, уменьшающие минерализацию воды.
  • При подборе типа присоединения на стороне малого давления (до 5 атм) предпочтительным считается резьбовой.

Соединения при помощи фланцев намного надежнее, однако в бытовой сети их преимущества появляются слабо. Сварные соединения обладают самой большой надежностью, но невысокой ремонтопригодностью. Для требующего периодического обслуживания и замены оборудования — это плохой выбор.

Редукционный клапан давления принцип работы, устройство, назначение

Обслуживание и ремонт

Обслуживание редукторов требуется небольшое. Если производитель указал периодичность осмотра, то лучше исполнять ее и в определенное время демонтировать клапан проверять состояние его деталей и если понадобится менять износившиеся. Если на водопроводном редукторе стоят два прибора для определения величины давления- до и после, то по их показаниям можно точнее определить время внепланового обслуживания устройства. Оперативное плановое обслуживание дает возможность избежать внепланового, неотложного ремонта, вызванного неполадкой.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.