Регулирующая арматура: различия между версиями
[непроверенная версия] | [отпатрулированная версия] |
Метка: добавление ссылки |
Halifers (обсуждение | вклад) м Добавлена Категория:Сантехника с помощью HotCat |
||
(не показано 16 промежуточных версий 15 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
[[Файл: HMS Belfast - Engine room - Control valves.jpg|thumb|400px|Эта регулирующая арматура с ручным управлением в [[Машинное отделение|машинном отделении]] [[Англия|английского]] [[HMS Belfast (C35)|крейсера «HMS Belfast]]» уже стала частью [[История|истории]].]] |
|||
⚫ | '''Регулирующая арматура''' |
||
⚫ | '''Регулирующая арматура''' — это вид [[Трубопроводная арматура|трубопроводной арматуры]], предназначенный для регулирования параметров рабочей среды. В понятие регулирования параметров входит регулирование [[расход]]а среды, поддержания [[давление|давления]] среды в заданных пределах, [[Смесь|смешивание]] различных сред в необходимых пропорциях, поддержание [[Уровнемер|заданного уровня]] жидкости в [[Сосуд под давлением|сосудах]] и некоторые другие. Выполнение всех своих функций регулирующая арматура осуществляет за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение. |
||
⚫ | В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники [[энергия|энергии]] и управление по команде от [[датчик]]ов, фиксирующих параметры среды в [[трубопровод]]е. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ |
||
⚫ | В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники [[энергия|энергии]] и управление по команде от [[датчик]]ов, фиксирующих параметры среды в [[трубопровод]]е. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление (''см. рисунок справа''). |
||
⚫ | В зависимости от параметров рабочей среды ([[давление|давления]], [[Температура|температуры]], [[Химический состав|химического состава]] и др.) к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, что привело к появлению множества [[Конструкция|конструктивных]] типов регулирующей арматуры. С точки зрения [[Автоматизация|автоматизации]] [[Промышленность|промышленных]] [[Предприятие|предприятий]] каждый из них рассматривается как элемент [[АСУ ТП|системы автоматического управления технологическим процессом]], |
||
⚫ | В зависимости от параметров рабочей среды ([[давление|давления]], [[Температура|температуры]], [[Химический состав|химического состава]] и др.) к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, что привело к появлению множества [[Конструкция|конструктивных]] типов регулирующей арматуры. С точки зрения [[Автоматизация|автоматизации]] [[Промышленность|промышленных]] [[Предприятие|предприятий]] каждый из них рассматривается как элемент [[АСУ ТП|системы автоматического управления технологическим процессом]], протекающий с участием [[Жидкость|жидких]] и [[газ]]ообразных рабочих сред и регулирующийся под воздействием получаемой командной информации<ref name="У">''Р. Ф. Усватов-Усыскин.'' Поговорим об арматуре. — М.: Vitex, 2005.</ref><ref name="Г">''Д. Ф. Гуревич.'' Трубопроводная арматура. Справочное пособие. — Л.: Машиностроение, 1981.</ref><ref name="К">Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С. И. Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.</ref>. |
||
== Основные виды конструкций == |
== Основные виды конструкций == |
||
[[Файл:Control valve 2207.jpg|thumb|400px|Блок подготовки воздуха]] |
|||
[[Файл: BR216GG MC1500.jpg|thumb|left|200px|Современный регулирующий клапан с электрическим приводом.]] |
[[Файл: BR216GG MC1500.jpg|thumb|left|200px|Современный регулирующий клапан с электрическим приводом.]] |
||
=== Регулирующий клапан === |
=== Регулирующий клапан === |
||
{{Основная статья|Регулирующий клапан}} |
{{Основная статья|Регулирующий клапан}} |
||
Эти устройства получили наибольшее распространение среди различных типов регулирующей арматуры. Большинство из них весьма схожи по конструкции с [[Запорный клапан|запорными клапанами]], но есть и свои специфические виды. |
Эти устройства получили наибольшее распространение среди различных типов регулирующей арматуры. Большинство из них весьма схожи по конструкции с [[Запорный клапан|запорными клапанами]], но есть и свои специфические виды. |
||
По |
По конструкции корпуса регулирующие клапаны делятся на: |
||
* проходные — присоединительные патрубки которых соосны или взаимно параллельны; |
|||
* проходные — такие клапаны устанавливаются на прямых участках трубопровода, в них направление потока рабочей среды не изменяется; |
|||
* прямоточные — в которых ось шпинделя или штока неперпендикулярна оси присоединительных патрубков корпуса, обычно под углом близким к 45°; |
|||
* угловые - меняют направление потока на 90[[Градус (геометрия)|°]]; |
|||
* осесимметричные (осевые) — в которых подвижная часть затвора перемещается вдоль оси патрубков корпуса; |
|||
* ''трехходовые (смесительные)'' — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными параметрами в один. В [[Санитарная техника|сантехнике]] такое устройство имеет название [[Смеситель (сантехника)|смеситель]]. |
|||
* угловые — у которых оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или непараллельно друг другу. |
|||
По конструкции затвора: |
|||
Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях ''регулирующих органов'', по этому признаку они разделяются на: |
|||
* односедельные — проходное сечение которых образовано одним затвором; |
|||
* односедёльные; |
|||
* двухседельные — проходное сечение которых образовано двумя параллельно работающими затворами, расположенными на одной оси; |
|||
* двухседёльные; |
|||
* клеточные — затвор которых выполнен в виде неподвижной детали (клетки) с профилированными отверстиями для пропуска рабочей среды и плунжера, который перемещается внутри клетки и изменяет суммарную площадь открытых сечений этих отверстий; |
|||
* клеточные; |
|||
* игольчатые — у которых регулирующий элемент выполнен в виде узкого конуса для возможности запирания и регулирования расхода рабочей среды |
|||
* мембранные; |
|||
* золотниковые<ref name="У"></ref><ref name="Г"></ref>. |
|||
Для управления регулирующими клапанами используются [[Электрический привод арматуры|электроприводы]], электромагнитные приводы и [[Пневматический привод арматуры|пневмоприводы]]. Чтобы [[Сила (физическая величина)|усилия]] от среды и [[Сила трения скольжения|сила трения]] в направляющих и [[Уплотнительное устройство|уплотнении]] не приводили к снижению точности работы клапана, используются дополнительные устройства |
Для управления регулирующими клапанами используются [[Электрический привод арматуры|электроприводы]], электромагнитные приводы и [[Пневматический привод арматуры|пневмоприводы]]. Чтобы [[Сила (физическая величина)|усилия]] от среды и [[Сила трения скольжения|сила трения]] в направляющих и [[Уплотнительное устройство|уплотнении]] не приводили к снижению точности работы клапана, используются дополнительные устройства — ''позиционеры''<ref name="К"></ref>. |
||
=== Запорно-регулирующий клапан === |
=== Запорно-регулирующий клапан === |
||
С помощью этого устройства осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией ''[[плунжер]]а'', имеющего профильную часть для регулирования, а также [[Уплотнительное устройство|уплотнительную поверхность]] для плотного контакта с ''седлом'' в положении «закрыто» |
С помощью этого устройства осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией ''[[плунжер]]а'', имеющего профильную часть для регулирования, а также [[Уплотнительное устройство|уплотнительную поверхность]] для плотного контакта с ''седлом'' в положении «закрыто»<ref name="У"></ref><ref name="Г"></ref>. |
||
[[Файл: SIEMENSVXG44.4025.JPG|thumb|left|150px|Клапан [[Siemens]]]] |
[[Файл: SIEMENSVXG44.4025.JPG|thumb|left|150px|Клапан [[Siemens]]]] |
||
=== Смесительные клапаны === |
=== Смесительные клапаны === |
||
Используются в тех случаях, когда необходимо в определенных пропорциях смешивать различные среды, например холодную и горячую [[вода|воду]], выдерживая постоянным какой-либо параметр (например, [[температура|температуру]]) или изменяя его по заданному закону. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие, задающее положение ''плунжера'' в первых, определяет расходы одновременно двух сред, а не одной, как в регулирующих клапанах<ref name="У"></ref>. |
Используются в тех случаях, когда необходимо в определенных пропорциях смешивать различные среды, например, холодную и горячую [[вода|воду]], выдерживая постоянным какой-либо параметр (например, [[температура|температуру]]) или изменяя его по заданному закону. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие, задающее положение ''плунжера'' в первых, определяет расходы одновременно двух сред, а не одной, как в регулирующих клапанах<ref name="У"></ref>. |
||
Так же, как и регулирующие клапаны, смесительные могут управляться с помощью электрического или пневматического привода (см. рис). |
|||
[[Файл: Pl control valve.GIF|thumb|left|200px|Регулятор с мембранным пневматическим приводом и [[Электроника|электронным]] позиционером.]] |
[[Файл: Pl control valve.GIF|thumb|left|200px|Регулятор с мембранным пневматическим приводом и [[Электроника|электронным]] позиционером.]] |
||
Строка 41: | Строка 43: | ||
=== Регуляторы давления прямого действия === |
=== Регуляторы давления прямого действия === |
||
Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного давления в трубопроводе, эта необходимость может возникнуть в |
Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного давления в трубопроводе, эта необходимость может возникнуть в |
||
реальных рабочих условиях, когда в нём происходят колебания давления рабочей среды, недопустимые для нормальной работы технологической системы или установки. |
реальных рабочих условиях, когда в нём происходят колебания давления рабочей среды, недопустимые для нормальной работы технологической системы или установки. |
||
В отличие от арматуры ''непрямого действия'', в которой для непрерывного регулирования нужно отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдавать командный сигнал приводу, регулятор ''прямого действия'' срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонних источников энергии. |
В отличие от арматуры ''непрямого действия'', в которой для непрерывного регулирования нужно отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдавать командный сигнал приводу, регулятор ''прямого действия'' срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонних источников энергии. Кроме таких регуляторов, арматурой ''прямого действия'' являются [[Предохранительный клапан|предохранительные клапаны]], относящиеся к [[Предохранительная арматура|предохранительной арматуре]], и [[обратный клапан|обратные клапаны]], относящиеся к [[защитная арматура|защитной арматуре]]. |
||
Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя». |
Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя». |
||
'''Принцип работы:''' |
'''Принцип работы:''' |
||
Предположим, что заданному [[Номинальное давление|номинальному давлению]] в трубопроводе соответствует установившийся поток среды через регулятор, при этом [[Сила (физическая величина)|усилие]] от [[давление|давления]] среды на чувствительном элементе компенсируется задатчиком нагружения ([[Пружина|пружиной]] или [[Вес|грузом]]), то есть система находится в [[Механическое равновесие|равновесии]]. При изменении давления в трубопроводе это равновесие нарушается и затвор арматуры перемещается, преодолевая усилие от задатчика, или наоборот, поддаваясь ему, при этом изменятся степень открытия регулирующего органа, а следовательно и [[расход]]а среды. [[Закон Бернулли|С изменением расхода меняется давление]] и, при достижении исходного его значения, система снова приходит в равновесие и затвор прекращает двигаться. |
Предположим, что заданному [[Номинальное давление|номинальному давлению]] в трубопроводе соответствует установившийся поток среды через регулятор, при этом [[Сила (физическая величина)|усилие]] от [[давление|давления]] среды на чувствительном элементе компенсируется задатчиком нагружения ([[Пружина|пружиной]] или [[Вес|грузом]]), то есть система находится в [[Механическое равновесие|равновесии]]. При изменении давления в трубопроводе это равновесие нарушается, и затвор арматуры перемещается, преодолевая усилие от задатчика, или наоборот, поддаваясь ему, при этом изменятся степень открытия регулирующего органа, а, следовательно, и [[расход]]а среды. [[Закон Бернулли|С изменением расхода меняется давление]], и, при достижении исходного его значения, система снова приходит в равновесие, и затвор прекращает двигаться. |
||
Наиболее часто встречаются регуляторы прямого действия, оснащенные [[Пневматический привод арматуры#Мембранные приводы|мембранными приводами]]. Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, [[Фланец|фланцевое]], однако |
Наиболее часто встречаются регуляторы прямого действия, оснащенные [[Пневматический привод арматуры#Мембранные приводы|мембранными приводами]]. Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, [[Фланец|фланцевое]], однако встречаются регуляторы малых диаметров с [[Резьбовое соединение|резьбовым соединением]] (муфтовые)<ref name="У"></ref><ref name="Г"></ref><ref name="К"></ref>. |
||
=== Регулятор уровня === |
=== Регулятор уровня === |
||
Регуляторы уровня используются в [[Сосуд под давлением|сосудах]], применяемых в [[Энергетика|энергетических]], [[Холодильник|холодильных]] и других установках. Управляются они [[Поплавок (значения)|поплавком]], по команде от которого происходит впуск дополнительного количества жидкости («регулятор питания») или выпуск избыточного количества жидкости («регулятор перелива»)<ref name="У"></ref><ref name="Г"></ref>. |
Регуляторы уровня используются в [[Сосуд под давлением|сосудах]], применяемых в [[Энергетика|энергетических]], [[Холодильник|холодильных]] и других установках. Управляются они [[Поплавок (значения)|поплавком]], по команде от которого происходит впуск дополнительного количества жидкости («регулятор питания») или выпуск избыточного количества жидкости («регулятор перелива») - статического и аститического типа<ref name="У"></ref><ref name="Г"></ref>. |
||
[[Файл: Positioner 01.jpg|thumb|left|150px|Регулирующая [[шиберная задвижка]].]] |
[[Файл: Positioner 01.jpg|thumb|left|150px|Регулирующая [[шиберная задвижка]].]] |
||
=== Другие типы === |
=== Другие типы === |
||
Строка 79: | Строка 82: | ||
[[Категория:Гидротехника]] |
[[Категория:Гидротехника]] |
||
[[Категория:Водоснабжение]] |
[[Категория:Водоснабжение]] |
||
[[Категория:Сантехника]] |
|||
* [http://teploimport.spb.ru/arm Все о регулирующей арматуре] |
|||
[[de:Stellventil]] |
|||
[[en:Control valves]] |
|||
[[fr:Vanne automatique]] |
|||
[[it:Valvola di controllo]] |
|||
[[nn:Reguleringsventil]] |
|||
[[pl:Zawór regulacyjny]] |
Текущая версия от 19:20, 13 августа 2021
Регулирующая арматура — это вид трубопроводной арматуры, предназначенный для регулирования параметров рабочей среды. В понятие регулирования параметров входит регулирование расхода среды, поддержания давления среды в заданных пределах, смешивание различных сред в необходимых пропорциях, поддержание заданного уровня жидкости в сосудах и некоторые другие. Выполнение всех своих функций регулирующая арматура осуществляет за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение.
В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники энергии и управление по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление (см. рисунок справа).
В зависимости от параметров рабочей среды (давления, температуры, химического состава и др.) к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, что привело к появлению множества конструктивных типов регулирующей арматуры. С точки зрения автоматизации промышленных предприятий каждый из них рассматривается как элемент системы автоматического управления технологическим процессом, протекающий с участием жидких и газообразных рабочих сред и регулирующийся под воздействием получаемой командной информации[1][2][3].
Основные виды конструкций
[править | править код]Регулирующий клапан
[править | править код]Эти устройства получили наибольшее распространение среди различных типов регулирующей арматуры. Большинство из них весьма схожи по конструкции с запорными клапанами, но есть и свои специфические виды.
По конструкции корпуса регулирующие клапаны делятся на:
- проходные — присоединительные патрубки которых соосны или взаимно параллельны;
- прямоточные — в которых ось шпинделя или штока неперпендикулярна оси присоединительных патрубков корпуса, обычно под углом близким к 45°;
- осесимметричные (осевые) — в которых подвижная часть затвора перемещается вдоль оси патрубков корпуса;
- угловые — у которых оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или непараллельно друг другу.
По конструкции затвора:
- односедельные — проходное сечение которых образовано одним затвором;
- двухседельные — проходное сечение которых образовано двумя параллельно работающими затворами, расположенными на одной оси;
- клеточные — затвор которых выполнен в виде неподвижной детали (клетки) с профилированными отверстиями для пропуска рабочей среды и плунжера, который перемещается внутри клетки и изменяет суммарную площадь открытых сечений этих отверстий;
- игольчатые — у которых регулирующий элемент выполнен в виде узкого конуса для возможности запирания и регулирования расхода рабочей среды
Для управления регулирующими клапанами используются электроприводы, электромагнитные приводы и пневмоприводы. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, используются дополнительные устройства — позиционеры[3].
Запорно-регулирующий клапан
[править | править код]С помощью этого устройства осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто»[1][2].
Смесительные клапаны
[править | править код]Используются в тех случаях, когда необходимо в определенных пропорциях смешивать различные среды, например, холодную и горячую воду, выдерживая постоянным какой-либо параметр (например, температуру) или изменяя его по заданному закону. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие, задающее положение плунжера в первых, определяет расходы одновременно двух сред, а не одной, как в регулирующих клапанах[1].
Так же, как и регулирующие клапаны, смесительные могут управляться с помощью электрического или пневматического привода (см. рис).
Регуляторы давления прямого действия
[править | править код]Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного давления в трубопроводе, эта необходимость может возникнуть в реальных рабочих условиях, когда в нём происходят колебания давления рабочей среды, недопустимые для нормальной работы технологической системы или установки.
В отличие от арматуры непрямого действия, в которой для непрерывного регулирования нужно отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдавать командный сигнал приводу, регулятор прямого действия срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонних источников энергии. Кроме таких регуляторов, арматурой прямого действия являются предохранительные клапаны, относящиеся к предохранительной арматуре, и обратные клапаны, относящиеся к защитной арматуре.
Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя».
Принцип работы:
Предположим, что заданному номинальному давлению в трубопроводе соответствует установившийся поток среды через регулятор, при этом усилие от давления среды на чувствительном элементе компенсируется задатчиком нагружения (пружиной или грузом), то есть система находится в равновесии. При изменении давления в трубопроводе это равновесие нарушается, и затвор арматуры перемещается, преодолевая усилие от задатчика, или наоборот, поддаваясь ему, при этом изменятся степень открытия регулирующего органа, а, следовательно, и расхода среды. С изменением расхода меняется давление, и, при достижении исходного его значения, система снова приходит в равновесие, и затвор прекращает двигаться.
Наиболее часто встречаются регуляторы прямого действия, оснащенные мембранными приводами. Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, фланцевое, однако встречаются регуляторы малых диаметров с резьбовым соединением (муфтовые)[1][2][3].
Регулятор уровня
[править | править код]Регуляторы уровня используются в сосудах, применяемых в энергетических, холодильных и других установках. Управляются они поплавком, по команде от которого происходит впуск дополнительного количества жидкости («регулятор питания») или выпуск избыточного количества жидкости («регулятор перелива») - статического и аститического типа[1][2].
Другие типы
[править | править код]Также могут использоваться в качестве регулирующей арматуры, но значительно реже, другие типы:
- регулирующие заслонки, управляемые пневмо- или электроприводом;
- регулирующие шаровые краны, управляемые пневмо-, гидро-, или электроприводом;
- регулирующие задвижки с электроприводом[1][3].
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 4 5 6 Р. Ф. Усватов-Усыскин. Поговорим об арматуре. — М.: Vitex, 2005.
- ↑ 1 2 3 4 Д. Ф. Гуревич. Трубопроводная арматура. Справочное пособие. — Л.: Машиностроение, 1981.
- ↑ 1 2 3 4 Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С. И. Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.