Редукційні клапана

Що таке редукційний клапан

У багатьох гідравлічних і парогазових, в т. ч. пневматичних системах (транспортних, розподільних, теплообмінних, паро - газо - і гідроприводах), для забезпечення їх штатної та безаварійної роботи потрібне постійне підтримання робочого тиску на певному рівні (стабілізація). Водночас нагнітальні агрегати (Насоси, помпи, Компресори, турбіни, котли) часто мають великий запас потужності і продуктивності по відношенню до пропускної здатності такої системи, і не дозволяють самостійно забезпечити в ній постійний (стабільний) тиск робочого середовища. Також на стабільність підтримки робочого тиску в гідравлічній або пневматичній системі впливають зміни в робочих режимах споживачів (сервоприводів, виконавчих механізмів, розбірної арматури) , і можливі нештатні або аварійні ситуації в їх роботі.

В переважній більшості випадків побудови гідро - і парогазових систем, реалізувати в них ручне управління робочим тиском не представляється можливим. Таке завдання під силу тільки автоматиці. Редукційні (знижують) клапана якраз і покликані вирішувати такі завдання.

Редукційний гідравлічний або парогазовий (пневматичний) клапан – це автоматичний регулюючий прилад, завданнями якого є:

• зниження подається від нагнітача тиску середовища в системі до необхідного для її споживачів рівня. Тиск на вході в редукційний клапан називається подається (нагнітається), на виході з нього – редукованим (робочим, номінальним).
• автоматична підтримка (стабілізація) робочого тиску в системі.

Пристрій і принцип дії

Принцип роботи практично будь-якого редукційного клапана заснований на зміні прохідного перерізу трубопроводу (напору середовища, гідравлічного опору) регулюють дроселем (або золотником, затвором), від повного його відкривання (коли редуцированное тиск нижче необхідного в системі) до повного закривання (коли тиск, що нагнітається перевищує поріг настройки клапана). Відмінності редукційних клапанів різної конструкції – тільки в реалізації механізму автоматики приводу регулює дроселя.

Серед основних, найпоширеніших принципових схем побудови редукційного клапана, розрізняють наступні:

Редукційний клапан прямої дії. У цій конструкції тиск, що нагнітається на вході в клапан тисне на врівноважує поршень дроселя, намагаючись його закрити, йому протидіє зусилля задає пружини, яка намагається дросель повністю відкрити. Під впливом цих протилежно спрямованих змінних сил автоматично встановлюється поточне значення прохідного перерізу дросельної щілини, і відповідно, автоматично підтримується заданий значення редукованого тиску. Необхідне значення редукованого тиску задається механізмом (гвинтом) регулювання пружності задає пружини.

при малих значеннях витрати робочого середовища клапан прямої дії показує цілком прийнятні результати по точності і стабільності регулювання тиску в системі. Але при великих значеннях витрати робочого середовища такий клапан регулює тиску з великими похибками. Причиною таких похибок є велика турбулентність потоку навколо дроселює головки, і викликані цією турбулентністю скачки тиску в клапані. 

Схема:

Рн – тиск напору;

Рред – тиск редуцированное;

1 – золотник;

2 – корпус;

3 – задає пружина;

4 – регулювальний гвинт

Редукційний клапан непрямої дії. В схему клапана непрямої дії вводиться відводиться лінія з постійним дроселем і додатковим перепускним клапаном, в ролі якого, як правило, виступає підпружинений кульку. Якщо редуцированное тиск після основного золотника починає перевищувати певне значення (зростає витрата середовища і основний золотник дає похибки), підпружинений кулька відкриє зливний канал, і частина рідини по відвідній лінії через постійний дросель піде на злив, тим самим знижуючи збільшений витрата середовища, і відповідно, знижуючи редуцированное тиск. Таким чином, клапан непрямої дії зменшує негативний вплив великої витрати середовища, підвищує точність регулювання і стабілізації редукується тиску в системі. Але і в роботу клапана непрямої дії можуть вкрастися похибки, якщо продуктивність постійного дроселя відвідній лінії не буде справлятися із збільшеним тиском потоку.

Схема:

1 – кулька перепускного клапана;

2 – пружина перепускного клапана;

3 – задає пружина;

4 – постійний дросель;

5 – дросель (золотник);

6 – регулювальний гвинт;

7 – зливний канал;

8 – камера;

9 – підвідний канал;

10 – відводить лінія.

 редукційний клапан з пілотним управлінням. Принцип роботи редукційного клапана з пілотним керуванням заснований на тому, що переміщення дроселя клапана відбувається частково за рахунок тиску робочої середовища, і частково за рахунок зусилля пружини, як в клапанах прямого або непрямого дії. В схему такого редукційного клапана вводиться додатковий пілотний клапан (пілот), який контролює добір редукованої середовища і її подачу в камеру над підпружиненим поршнем (мембраною в клапанах мембранного типу) дроселя або затвора.

Якщо редуцируемое тиск починає перевищувати задане значення (пружина дроселя не справляється з протидією зростанню потоку середовища), то пілотний клапан відкривається, подаючи частина потоку в запоршневую (замембранную) камеру. Під впливом тиску середовища на поршень (або на мембрану) дросель (затвор) клапана буде опускатися, зменшуючи дросельну щілину між своєю головкою (затвором) і сідлом. Таким чином, потік середовища, і відповідно, редукується тиск, будуть зменшуватися.

Вважається, що редукційний клапан з пілотним керуванням забезпечує найкращу точність і стабільність регулювання тиску в системі. Також дана схема дозволяє регулювати тиск у системі дистанційно, керуючи відкриттям або закриттям пілотного клапана за допомогою пневматичного або електромеханічного приводу.

Схема:

1, 2, 3 – запірні крани;

4 – пристрій контролю;

5 – пілотний клапан;

9 – вихідний канал для редуцированого потоку

10 – надмембранная камера;

11 – затвор клапана;

12 – сідло клапана.

Сфери застосування

Мало яка газова або гідравлічна система обходиться без системи регулювання тиску, основу якої складають редукційні клапана різної конструкції. Набагато простіше систематизувати їх по робочому середовищу, для роботи з якою вони призначені:

• редукційні клапана для роботи з водою & ndash; застосовуються в різноманітних водопровідних системах забору, транспортування, розбору (розподілу) води, системах зрошення, мийних машинах, системах водяного опалення та охолодження;
• клапана для роботи з парою – для систем з паровим приводом, паровим опаленням, очищенням пором і ін;
• редукційні клапани для роботи з олією – застосовуються переважно в технічних агрегатах з гідроприводом;
• для холодоагентів і фреонів – застосовуються в холодильних установках і системах клімат-контролю;
• для технічних і спеціальних рідин – в системах транспортування, зберігання та розподілу спецжидкостей, забезпечення технологічних та технічних процесів з їх участю;
• редукційні клапани для повітря – застосовуються в системах повітряного охолодження, вентиляції, кондиціонування, пневмоприводах;
• редукційні клапани для промислових, технічних, паливних газів – застосовуються у відповідних газових системах транспортування, зберігання, застосування.

Переваги редукційних клапанів компанії Yoshitake

Японська компанія Yoshitake більше сімдесяти років спеціалізується на виробництві надійної та енергозберігаючої апаратури для гідравлічних, пневматичних, водяних і газових канальних (трубопровідних систем різного складу, призначення, режимів роботи. Гарантована якість продукції Yoshitake підтверджується високою діловою репутацією і авторитетом, які завойовані компанією в усьому світі.

Редукційні клапана Yoshitake характеризуються:

• технічною досконалістю, продуманістю і компактністю конструкції;
• високою точністю і стабільністю підтримання необхідних робочих параметрів;
• енергоефективністю застосування;
• використанням тільки якісних конструкції, міцних й корозійностійких матеріалів;
• загальною технічною надійністю і довговічністю.

Якщо ви зацікавлені в тривалій і безаварійній роботі своєї канальної (трубопровідної) системи, вам обов'язково слід укомплектувати її трубопровідної регулюючої апаратурою Yoshitake.