Использование различных видов запорно-регулирующей арматуры в трубопроводных системах

Регулирующая арматура

Каталог регулирующей арматуры АРМАТЭК

Регулирующая трубопроводная арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода или проходного сечения.

Она не обязательно должна обеспечивать полное перекрытие проходного сечения, и ее не следует применять в качестве запорной арматуры. Равно как нежелательно, а иногда недопустимо, перекладывать «обязанности» регулирующей арматуры на запорную арматуру.

В действующем ныне «ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» не рекомендуется называть регулирующую арматуру дроссельной или дроссельно-регулирующей, а запорно-регулирующую арматуру ─ запорно-дроссельной. И совсем недопустимо применение таких «терминов» как «регулируемая арматура» и «запорно-регулируемая арматура».

Какой бывает регулирующая арматура

Производятся различные виды (или правильнее — разновидности) регулирующей арматуры. Из четырех основных типов трубопроводной арматуры в этом качестве используются три — клапаны, краны и дисковые затворы.

Только относящиеся преимущественно к запорной арматуре задвижки для регулирования применяются ограниченно. В ряде нормативных документов специально оговаривается нежелательность использования запорной арматуры в качестве регулирующей.

Но, как известно, правил без исключений не бывает.

Регулирующая арматура может быть реализована в виде регуляторов.

Хотя считать регуляторы самостоятельным типом регулирующей арматуры по конструкции затвора неправильно, поскольку тип арматуры определяется направлением перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды. А регуляторы ─ это устройства, в которых один из перечисленных выше типов арматуры (например, клапан) является всего лишь частью конструкции.

Основной «массив» регулирующей арматуры формируют регулирующие клапаны, нередко являющиеся наиболее значимым и дорогостоящим элементом контура регулирования.

Регулирующие клапаны могут быть предназначены для выполнения конкретных задач. Например, т. н.

дыхательный клапан (другие названия ─ впускной клапан, выпускной клапан) служит для герметизации емкостей, содержащих газ, воздух или пар, обеспечивая поддержание в пространствах этих емкостей заданных параметров давления.

С помощью редукционного клапана за счет увеличения гидравлического сопротивления осуществляется снижение рабочего давления в системе.

В получающих все большее распространение клеточных клапанах затвор выполнен в виде неподвижной детали, которую из-за наличия в ней профилированных отверстий для пропуска рабочей среды называют клеткой. Перемещающийся внутри клетки плунжер изменяет суммарную площадь открытых сечений этих отверстий, что позволяет клеточному клапану эффективно выполнять регулирующие функции.

Золотник ─ запирающий элемент затвора клапанов, обеспечивающий регулирование расхода рабочей среды, ─ может быть тарельчатым, поршневым (цилиндрическим), сферическим, игольчатым. В последнем случае регулирующий клапан носит название игольчатый клапан.

Хорошо подходят для регулирования вязких жидкостей и пульп шаровые краны. Для управления регулирующей арматурой используются разные приводы: пневматические, гидравлические, электрические.

Основные параметры регулирующей арматуры

Одним из основных параметров регулирующей арматуры является пропускная способность, численно равная расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м, протекающей через арматуру, при перепаде давлений 0,1 МПа (1 кгс/см).

Она послужила базисом, на основе которого сформировано целое семейство параметров, содержащих словосочетание «пропускная способность»: условная пропускная способность, начальная пропускная способность, минимальная пропускная способность, относительная пропускная способность, действительная пропускная способность.

Не менее важный параметр ─ пропускная характеристика ─ зависимость пропускной способности от хода арматуры. Определенная экспериментальным путем, она носит название «действительная пропускная характеристика».

А также другие характеристики: конструктивная характеристика (зависимость площади проходного сечения в затворе регулирующей арматуры от текущего хода), кавитационная характеристика, рабочая расходная характеристика.

Количественным критерием негерметичности в затворе регулирующей арматуры является параметр, носящий название относительная утечка. Конечно, регулирующая арматура должна обеспечивать герметичность при закрытии, но способность регулировать поток ─ важнее.

Поэтому для регулирующей арматуры особое значение имеют показатели, отражающие ее возможности регулирования рабочей среды, ─ диапазон регулирования, диапазон настройки регулятора, зона регулирования.

При разработке, конструировании, производстве и последующем использовании регулирующей арматуры во внимание принимаются также такие параметры, как нечувствительность, зона нечувствительности, коэффициент кавитации и другие.

Значение регулирующей трубопроводной арматуры

Регулирующей арматуре принадлежит важное место в общей номенклатуре трубопроводной арматуры. Проводимые в России и за рубежом маркетинговые исследования, основанные на анализе мирового и отечественного рынков, неизменно фиксируют высокую долю регулирующей арматуры в общем объеме других видов трубопроводной арматуры.

Регулирование параметров потока рабочей среды, необходимое для эффективного управления технологическими процессами и контроля над ними, ─ технически очень сложная задача. В т. ч. и потому, что изменение положения регулирующего органа зачастую сопровождается динамичным изменением параметров рабочей среды ─ давления и скорости потока.

Без регулирующей арматуры невозможно обеспечить стабильность номинальных режимов и «штатное» протекание переходных процессов. Эффективно работающая регулирующая арматура ─ гарант нормального функционирования трубопроводного транспорта, оборудования энергетической и множества других отраслей.

Использование запорной арматуры для регулирования давления пара не допускается. Чтобы адекватно отвечать на вызовы времени, обусловленные общим усложнением технологий, повышением требований к экономичности и экологической безопасности промышленных систем, регулирующая арматура должна постоянно совершенствоваться.

Основными приоритетами являются увеличение ее надежности, уменьшение энергоемкости, рост точности регулирования и быстродействия, повышение коррозионной стойкости.

И при этом устройство регулирующей арматуры не может чрезмерно усложняться, поскольку она должна иметь приемлемую стоимость, оставаться удобной в эксплуатации, не требовать сложного и дорогостоящего технического обслуживания в межремонтный период.

Требования к регулирующей трубопроводной арматуре

К регулирующей арматуре предъявляется широкий комплекс требований, которым она должна отвечать на протяжении всего жизненного цикла. В частности, это требования по виду регулировочной характеристики и точности регулирования параметров. Например, регулирования продолжительности циклов закрывания и открывания, а также фиксации затвора в нужном промежуточном положении.

Регулирующая арматура должна быть прочной и жесткой, без пластических и упругих деформаций переносить высокие механические нагрузки.

Как и любая другая трубопроводная арматура, регулирующая арматура не вправе не быть герметичной. Как по отношению к внешней среде, так и к разделяемым затвором участкам трубопровода.

Регулирующая арматура должна быть надежной и долговечной, т. е. способной на протяжении заданного срока гарантированно выполнять свои функции. Гарантированно ─ значит с допустимой интенсивностью отказов, с заданной вероятностью выполняя установленное число циклов срабатывания до первого отказа.

Эксплуатация регулирующей арматуры должна быть удобной и не сопровождаться значительными эксплуатационными расходами. Это означает, что обслуживание регулирующей арматуры не предполагает частой и трудоемкой регулировки, смазки и т. д.

Это особенно важно для арматуры, расположенной в необслуживаемых помещениях, установленной на удаленных участках трубопроводов или производствах непрерывного цикла, остановка которых для проведения профилактических работ крайне нежелательна.

Запорно-регулирующая арматура

Широкое распространение получили технические устройства, не ограничивающиеся решением задач, стоящих перед регулирующей арматурой, а способные служить еще и в качестве запорной арматуры, обеспечивая перекрытие потока рабочей среды с определенной герметичностью, что дало повод выделить отдельный вид комбинированной арматуры. Запорно-регулирующая арматура ─ то трубопроводная арматура, сочетающая функции регулирующей и запорной арматуры.

Ее наглядной иллюстрацией могут служить запорно-регулирующие клапаны. Например, клапаны КЗР, предназначенные для регулирования и перекрытия потоков регулируемой среды. Они демонстрируют, как в одном техническом устройстве могут быть успешно объединены запорная и регулирующая арматура для систем отопления.

Запорно-регулирующая арматура для отопления, дающая возможность регулировать параметры теплоносителя, а при необходимости на время отключать отдельные контуры отопления, позволяет сделать централизованные и автономные системы теплоснабжения более удобными, безопасными и энергоэффективными.

А также в системах приточной вентиляции, горячего водоснабжения, центральных и индивидуальных тепловых пунктах (ЦТП и ИТП), при регулировании широкого круга технологических процессов в самых разных областях технологий.

Не применяя современную регулирующую арматуру, нельзя обеспечить одновременно надежную и максимально экономичную работу оборудования в самых разных направлениях современных технологий: во всех отраслях энергетики, включая находящуюся в ее авангарде ядерную, трубопроводном транспорте, химической промышленности и других.

Источник: http://armatek.ru/about/truboprovodnaya_armatura/reguliruyushaya_armatura/

Виды запорно регулирующей арматуры

Любая система периодически требует отключения некоторых участков, например, для ревизии или технического обслуживания. Для этого в трубопроводах устанавливают запорно-регулирующую арматуру, с помощью которой можно не только перекрывать движение рабочей среды в трубах, но и регулировать оптимальные значения параметров функционирования для поддержания ее качественной работы.

Характеристика и назначение

Запорно-регулирующей арматурой называют приспособления, которые предназначены перекрывать, изменять и контролировать параметры внутренней среды трубопровода. Такую арматуру устанавливают в системах водоснабжения, отопления, канализации и газоснабжения.

Устройства применяются на всех уровнях: от больших магистралей, до индивидуальных трубопроводов, находящихся внутри дома или квартиры.

В каждой системе есть несколько параметров, которые можно регулировать. К ним относятся объем и скорость потока, давление, температура. Запорно-регулирующая арматура используются для того, чтобы можно было изменять эти параметры, не отключая систему.

Другие виды запорно-регулирующей арматуры способны снижать давление внутри системы, если оно возрастает или уменьшать температуру. Некоторые из них работают автоматически, согласно законам физики.

Например, выпускной клапан пропускает газ только тогда, когда давление внутри системы повышается. Это позволяет сохранять этот параметр на одном уровне. Другие устройства регулируются вручную, например, с помощью вентилей.

Основная характеристика запорно-регулирующей арматуры — ее пропускная способность. Для оптимального применения вычисляют относительную, действительную, максимальную, начальную и условную пропускную способность.

Кроме того, запорно-регулирующая арматура характеризуется диапазоном и зоной регулирования, а также настройкой регулятора. Эти параметры отражают различия между максимальными и минимальными данные пропускной способности: тот диапазон значений, который поддается регулировке.

Еще одна важная характеристика — относительная утечка. Она отражает теоретическую способность деталей отклоняться от заданных параметров герметичности. Проще говоря, это количественное отражение негерметичности изделия.

Требования к запорной арматуре

К запорно-регулирующим устройствам, независимо от того, устанавливаются они у конечного потребителя или на больших магистралях, предъявляют ряд общих требований. Их учитывают при конструировании.

Каждое из этих требований является гарантийным, то есть, имеет определенные сроки и параметры отклонения. Производитель гарантирует, что при правильной установке, требования будут соблюдены, а отклонения в параметрах работы не будут превышать указанные значения.

Требования, которые предъявляются к запорно-регулирующим устройствам:

• Точность регулирования. Деталь должна работать точно при указанных значениях. Например, пропускать в единицу времени только тот объем жидкости, которые задан или сохранять внутри системы заданное давление. Отклонение этих параметров от указанных говорит о неисправности арматуры.
• Прочность. Устройство не должно иметь деформации до ее установки в систему и быть устойчивым к механическим нагрузкам. Прочность обуславливает долговечность детали.
• Температурная и химическая резистентность. Эти требования необходимы не для всех видов изделий. В системе отопления важно устанавливать детали, которые способны функционировать при высоких температурах, а для холодного водоснабжения, этот параметр можно опустить. Химическая резистентность важна там, где внутренней средой являются химически активные вещества, т.е это целиком зависит от свойств материалов, из которых изготовлено устройство.
• Герметичность. Есть два вида герметичности: относительно внешней и относительно внутренней среды. Относительно внешней среды все устройства должны быть абсолютно герметичными. Это означает, что в местах их установки утечек во внешнюю среду жидкости или газа быть не должно. Герметичность относительно внутренней среды отражает возможность перераспределения жидкости или газа по обе стороны арматуры вне указанных параметров, например, если через запорную арматуру проходит какое-то количество жидкости в тот участок трубопровода, который выключен из системы.
• Долговечность. Каждый вид арматуры, в зависимости от особенностей конструкции, материала, из которого он изготовлен и параметров эксплуатации, имеет свой гарантийный срок. Поскольку замена запорных клапанов и вентилей представляет определенную сложность, предпочтение стоит отдавать наиболее износоустойчивым деталям.

Обратите внимание! Большинство видов запорно-регулирующей арматуры при правильной их эксплуатации могут прослужить не менее 30 лет, хотя производители дают гарантию на меньший срок эксплуатации.

• Простота эксплуатации. Все участки системы необходимо периодически проверять, ремонтировать, чистить. Деталь должна быть достаточно простой, чтобы уменьшить трудозатраты на обслуживание.

Виды запорно-регулирующей арматуры

Запорно-регулирующие детали различаются по назначению и способу работы.

По назначению выделяют три разновидности:

1. Исключительно запорные используются, чтобы перекрывать поток жидкости или газа. Есть два положения клапан: пропускает поток внутренней среды и не пропускает поток внутренней среды.
2. Исключительно регулирующие. Они не могут полностью перекрывать поток, только регулировать его параметры.
3. Запорно-регулирующие детали. Крайние положения арматуры соответствуют запорным, то есть, либо пропускают, либо не пропускают жидкость или газ. Промежуточные положения соответствуют регулирующим — пропускают внутреннюю среду в соответствии с заданными параметрами.

Запорно-регулирующая арматура, в свою очередь, подразделяется на несколько типов:

• Седельный клапан. Чаще его используют на больших магистральных трубопроводах. В качестве подвижной детали внутри такого клапана служит плунжер. Это поршень, который способен передвигаться, регулируя таким образом параметры потока.
• Шаровые устройства. Внутри таких деталей расположен шарик, имеющий сквозное отверстие. Он способен поворачиваться на 900 вокруг своей оси. Когда отверстие параллельно потоку, среда проходит через устройство, когда перпендикулярно — не проходит, промежуточные значения обусловливают частичную пропускную способность.
• Клиновая арматура. Внутри этой детали есть клин, который движется перпендикулярно потоку жидкости или газа. Принцип его работы схож с принципом устройства заслонки, которая движется сверху вниз. При максимально высоком положении весь поток проходит через арматуру, при полном опускании — не проходит ничего. Промежуточные положения пропускают часть жидкости или газа.
• Поворотно-дисковые устройства. Представляют собой клапан, который выглядит как диск, к которому прикреплен регулировочный вентиль. Диаметр диска соответствует сечению арматуры. Если диск расположен перпендикулярно потоку — жидкость не проходит, если параллельно — проходит вся. Промежуточные положения являются регулировочными.

Запорно-регулирующие устройства для систем отопления

Системы отопления отличаются от других систем, в которых используются устройства, способные работать в высокотемпературном режиме. Материал, из которого изготовлены детали, должен обладать значительной термоустойчивостью, например, из нержавеющей стали или бронзы.

На разных участках системы отопления устанавливаются запорно-регулирующие, только запорные или только регулирующие устройства.

Каждое из них имеет свое предназначение:

• Краны нужны там, где труба имеет ответвления. С помощью крана можно полностью или частично перенаправить поток теплоносителя в другое русло или перекрыть магистраль.
• Кран Маевского — это усовершенствованная шариковое устройство. Он нужен для сброса воздуха из системы. В закрытом состоянии он создает полностью герметичный заслон, а в открытом — пропускает исключительно воздух.
• Обратные клапаны устанавливаются на трубы там, где возможен нежелательный обратный заброс теплоносителя. Они пропускают жидкость только в одну сторону по ходу потока и препятствуют ее возвращению обратно.
• Смесительные узлы позволяют смешивать холодную и горячую воду. От положения вентиля зависит температура в дистальном участке трубы.

Добавить материал

Актуальный коментарий!

Запорно-регулирующая арматура (общие сведения и виды)

Управление потоками в трубопроводных системах, линиях и участках осуществляется с использованием устройств, объединенных общим названием трубопроводная арматура. К арматуре относят и соединительные элементы трубопроводов — фланцы, тройники, муфты и т.д.

Запорно-регулирующей (трубопроводной) арматурой называются устройства, предназначенные для перекрытия или распределения потока среды, регулирования различных параметров технологических процессов (давления, напора, температуры, количества подаваемого вещества и т.д.). Регулирование технологических процессов осуществляется за счёт изменения расхода транспортируемой среды.

Трубопроводная арматура монтируется на трубопроводах, ёмкостях и других агрегатах в которых необходимо отключать, распределять или регулировать потоки транспортируемых либо используемых сред.

По функциональному назначению трубопроводная арматура делится на виды, основными из которых являются (согласно ГОСТ Р 52720-2007 Арматура трубопроводная промышленная.):

• запорная арматура,
• регулирующая арматура,
• запорно-регулирующая арматура,
• защитная арматура,
• предохранительная арматура,
• смесительная арматура,
• фазоразделительная арматура.

Запорная арматура

Как уже понятно из названия запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока среды в трубопроводе. Это самый распространённый тип трубопроводной арматуры. Более 80% всей арматуры является запорной.

Регулирующая и запорно-регулирующая арматура

Регулирующая арматура предназначена для поддержания необходимых значений определённых параметров технологических процессов путём регулирования расхода рабочей среды.

Основными регулируемыми параметрами является температура, давление, состав и концентрации веществ, участвующих в процессе.

Также к регулирующей арматуре относится и дроссельная (дросселирующая) арматура, предназначенная для значительного снижения давления среды и работающая в условиях больших перепадов давления.

Предохранительная и защитная арматура

Предохранительная и защитная арматура предназначена для исключения негативного воздействия на оборудование рабочей среды в случае превышения допустимых значений давления или направления потока рабочей среды.

Различие между предохранительной арматурой и защитной арматурой заключается в том, что при возникновении аварийного состояния параметра среды предохранительная арматура открывается для выпуска избыточного количества рабочей среды, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода, что предохраняет его от недопустимых воздействий.

Смесительная арматура

Распределительно-смесительная арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков среды, используется в основном в системах отопления, для достижения требуемой температуры теплоносителя, путём смешивание поступающей и обратной воды.

Фазоразделительная арматура

Фазоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от фаз и состояния этих сред.

Соединение арматуры с трубопроводом может осуществляться с помощью муфт с внутренней резьбы, цапок на наружной резьбе с уплотнением, ниппеля, с помощью фланцев или сварки.

Сварка является одним из самых надёжных способов соединения элементов трубопроводной системы, кроме того, при использовании арматуры высокого давления сварное соединение становится единственно возможным.

Фланцы представляют собой плоское кольцо или диск с отверстиями для болтов и шпилек, производят их в основном, из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей и других металлов. Фланцы в виде отдельных деталей чаще всего приваривают или привинчивают к концам соединяемых деталей, хотя часто фланец может быть частью самой детали или трубы.

Испытания на герметичность трубопроводной арматуры, на прочность корпуса, узлов, деталей — проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям необходимо производить перед установкой на трубопровод. В идеале этим должен заниматься поставщик продукции, предоставляющий гарантию качества своей продукции.

Источники: http://infotruby.ru/armatura/zaporno-reguliruyushhaya, http://www.podvod.ru/stati/truboprovodnaya-armatura/zaporno-reguliruyushaya-armatura-obshie-svedeniya-i-vidi

Источник: https://vsjaarmatura.ru/zapornaya-armatura/vidy-zaporno-reguliruyushhej-armatury.html

Виды запорно-регулирующей арматуры и общие сведения об устройстве

   Чтобы контролировать давление, объем и другие показатели рабочей среды, перемещаемой по трубопроводу, в его состав входит так называемая запорно-регулирующая арматура.

Ее наличие необходимо не только для контроля за рабочей средой, но и для защиты трубопровода и его компонентов от механических перегрузок, связанных с воздействием высокого давления.

Стоит отметить, что такая арматура может устанавливаться не только на трубах, но и входах (выходах) резервуаров для контроля расхода.

Виды запорно-регулирующей арматуры

   К основным видам запорно-регулирующей арматуры относятся:

• запорная арматура. Является наиболее распространенной разновидностью. Около 80% продукции, представленной на рынке, относится именно к этому типу. Она предназначена, чтобы полностью перекрывать течение рабочей среды. Может функционировать только в режимах «открыто» и «закрыто». При этом обеспечивается максимальная герметичность. К этому виду запорно-регулирующей арматуры относятся краны, вентили (клапаны), задвижки, заслонки;

• регулирующая арматура. Обеспечивает стабильность техническим показателям рабочей среды путем регулирования ее расхода. Таким образом можно поддерживать давление, температуру, а также пропорциональность входящих в рабочую среду смесей. Управление потоком среды обеспечивается изменением проходного сечения. К такой арматуре относятся регулирующие, смесительные клапаны, распределительная арматура, а также регуляторы давления прямого действия и регуляторы уровня;

• предохранительная арматура. Данный вид запорно-регулирующей арматуры решает задачу по защите труб и оборудования, которое соединяется с ними, от негативного воздействия высокого давления. Эффективное противоаварийное средство. Обеспечивает сброс излишка рабочей среды в окружающее пространство;

• защитная арматура. Предназначена для предотвращения возникновения или последствий аварийных ситуаций. По своему назначению она близка к предохранительной, однако, если последняя открывается, осуществляя сброс, то защитная, наоборот, закрывается;

• фазоразделительная. Используется в тех случаях, когда среду, находящуюся в разных агрегатных состояниях, необходимо разделить на несколько потоков. Наиболее востребованной арматурой здесь является конденсатоотводтчик.

Устройство запорно-регулирующей арматуры

   Все вышеописанные виды арматуры работают по похожему принципу: они устроены таким образом, что площадь проходного сечения можно изменять в зависимости от решаемой задачи. Можно регулировать давление, расход жидкости (газа, пара), смешивать две среды в определенных пропорциях, разделять ондин поток на два и совершать многие другие действия.

   Запорная и регулирующая арматура имеет схожее строение. Здесь патрубки делят корпус на два отсека. Между ними находится отверстие, куда опускается запирающий элемент. Такое устройство запорно-регулирующей арматуры обеспечивает высокую надежность, простоту эксплуатации и долговечность данным устройствам.

   Устройство запорно-регулирующей арматуры типа клапан может быть двух основных разновидностей. Обратный клапан состоит из корпуса, седла с отверстием и запирающего элемента. При чем элемент находится на выходе из клапана.

Давление усилия пружины равно критически допустимому давлению в трубе. Как только оно превышается, клапан выпускает избыток среды наружу.

   Устройство запорно-регулирующей арматуры типа задвижки подразумевает перемещение запорного элемента перпендикулярно движению среды.

Основными компонентами задвижки является корпус, крышка, затвор и седла, которые находятся внутри.

   Завод «Адмирал» занимается производством как популярных и востребованных видов запорно-регулирующей арматуры, так и смело берется за индивидуальные заказы под конкретный объект.

В производстве используется лучшее оборудование и технологии.

Конструкторский отдел завода обладает необходимым опытом и профессиональной компетенцией для совершенствования устройства запорно-регулирующей арматуры.

   В каталоге на официальном сайте завода можно ознакомиться с ассортиментом. Каждая единица продукции соответствует отечественным и международным стандартам качества. Заводом предоставляется гарантия от 1,5 до 2 лет.

Источник: https://admiralzavod.ru/vidy_zaporno_regulirujushhej_armatury

Запорная арматура: применение, виды, стандартизация

Элементы запорной арматуры используются в инженерных системах общетехнического назначения и для работы в специальных условиях. Допускается монтаж на трубопроводы со следующими типами рабочей среды:

• водой;
• паром;
• газами;
• нефтью и нефтепродуктами;
• химическими веществами, в том числе агрессивными (специальное исполнение).

Основными сферами применения являются предприятия жилищно-коммунального комплекса, энергосистемы, химическая, пищевая промышленность, сельское хозяйство, горнодобывающая, металлургическая, другие структуры.

В производстве запорной арматуры используются следующие материалы:

• углеродистые и коррозионностойкие стали;
• чугун;
• титан;
• цветные сплавы (латунь, бронза).

Виды запорной арматуры

Запорные устройства, перекрывающие поток рабочего вещества в трубе, классифицируются по способу остановки потока.

• Задвижка. Ее запирающий элемент движется перпендикулярно потоку рабочей среды.
• Вентиль. Ее запирающий элемент перемещается вдоль движения потока рабочей среды.
• Шаровый кран. Ее запирающий элемент поворачивается вокруг оси устройства перпендикулярно потоку рабочей среды.

Задвижки

Изделия данного типа используются на технологических линиях и в транспортных трубопроводах промышленного назначения. Задвижка изготавливается в следующих исполнениях:

• с ручным управлением;
• с электроприводом в стандартном и взрывоопасном исполнении;
• с гидроприводом.

На запорной арматуре большого диаметра при ручном управлении устанавливается редуктор с червячной, конической или цилиндрической передачей для уменьшения усилия на маховик. Если шпиндель задвижки расположен горизонтально, электропривод монтируют на опоре, червяк и роликоподшипник густо смазывают маслом.

Основные характеристики:

• условное давление, Р, МПа (кгс/кв. см): 0,16 (1,6) – 25,0 (250);
• диаметр условного прохода, D, мм: 50–2000;
• температура рабочей среды, К (°С): +213 (-60) − +838 (+565).

Классификация задвижек

По конструкции шпинделя запорной арматуры различают задвижки:

• с невыдвижным (вращаемым) шпинделем. При открытии и закрытии элемент совершает только вращательные движения, резьба контактирует с рабочим потоком;
• с выдвижным шпинделем. Запорный элемент движется поступательно, гайка и ходовая резьба вынесены из полости задвижки.

По конструкции затвора:

• клиновые задвижки. Уплотнительные кольца в конструкции расположены под углом. Арматура может иметь цельный упругий или жесткий клин либо двухдисковый составной запирающий элемент;
• параллельные задвижки (шиберные). Уплотнительные кольца расположены параллельно друг другу. Затвор запорного устройства может выполняться в форме листа или диска либо в виде двух дисков с распорным клином или пружиной. Параллельные задвижки чаще всего отливаются из чугуна, используются в системах транспорта газа и воды. Модели с выдвижным шпинделем монтируются на трубы с диаметром не менее 50 мм.

Особенности задвижек

Арматура имеет простую конструкцию, характеризуется неприхотливостью в эксплуатации, высокой степенью ремонтопригодности. Функционирует в позициях «открыто» и «закрыто». При частой фиксации затвора в промежуточном положении возникает вибрация, что приводит к разрушению задвижки.

Вентили

Вентилем называется устройство, в котором движение запирающего элемента производится посредством ходовой гайки и шпинделя (резьбовой пары). Арматура обладает свойством самоторможения, поэтому запорный орган можно оставлять в любом промежуточном положении.

Основные характеристики вентилей:

• материал основных деталей − серый чугун марки не ниже СЧ18–36;
• диаметр условного прохода, D (мм): 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200;
• тип присоединения к трубопроводу: фланцевое или муфтовое;
• материал уплотнений затвора: фторопласт-4, кислотощелочестойкая резина средней твердости;
• рабочая среда: пар, вода;
• максимальная температура в трубопроводе, К (°С) − 489 (225).

Классификация вентилей

По конструкции корпуса:

• проходные. Вентили такого типа монтируются на прямолинейных участках трубопровода, где не допускается уменьшение потока рабочей среды. Проходная арматура имеет большой вес и высокое гидравлическое сопротивление;
• прямоточные. Патрубки такого запорного вентиля расположены противоположно друг другу. Корпус более компактный, но длинный и тяжелый. Гидравлическое сопротивление ниже, чем у проходных моделей;
• смесительные трехходовые. Такие запорные вентили могут иметь три или четыре присоединительных патрубка. Устройства используются для соединения нескольких потоков с разными рабочими средами: газообразными и жидкими. Смесительные вентили используют для стабилизации рабочей температуры, процесса разжижения, дозирования реагентов и т. д.;
• угловые. Запорные вентили этого типа имеют перпендикулярно расположенные присоединительные патрубки, монтируются в местах поворота магистрали.

По типу регулирующего элемента:

• односедельные. Клапан выполнен в виде иглы с переменным по длине сечением. Запирающий элемент может крепиться к шпинделю или быть с ним одним целым. Клапан монтируется в корпусе посредством резьбы, но не обеспечивает герметичность при закрывании. Вентиль подходит для работы в системах с небольшим потоком газа;
• двухседельные. Такие вентили разгружают шток по оси при разности давлений на входе и выходе. Слабый подъем регулирующего элемента не обеспечивает достаточную плотность запирания.

По степени герметизации:

• сальниковые. Они имеют простую конструкцию, невысокую стоимость. Устройство такого вентиля предусматривает возможность смены сальника или донабивки;
• сильфонные. Предназначаются для работы с опасными (токсическими, взрывоопасными) веществами, когда утечка недопустима. Уплотнение отличается высокой надежностью, но не подлежит ремонту.

Особенности вентилей

Вентиль имеет достаточно простую конструкцию, характеризуется надежностью и удобством в использовании. Недостаток такой запорной арматуры – высокое гидросопротивление, которое приводит к образованию застойных зон.

Шаровые краны

Кран представляет собой изделие, в которой сферический запирающий элемент поворачивается вокруг оси, располагающейся произвольно по отношению к движению рабочего потока. Устройство дает возможность не только полностью перекрывать поток, но и регулировать его движение.

Материал изготовления шаровых кранов ГОСТом не регламентирован, его устанавливает изготовитель для каждой конкретной модели. То же самое относится к рабочим средам, параметрам и применимости запорной арматуры. Основной характеристикой изделий является номинальный диаметр (DN).

Для шаровых кранов этот показатель составляет от 10 до 500 мм.

Конструктивные требования

Шаровые краны должны открываться поворотом шпинделя по часовой стрелке, если в конструкторской документации не указано обратное. Для крайних положений предусмотрены ограничители поворота пробки.

Расположение рукоятки должно соответствовать направлению проходного канала шара. В конструкции запорного устройства предусматривают также элемент, обеспечивающий непрерывную электропроводимость.

Снятие статического напряжения осуществляется только искусственным путем.

Классификация шаровых кранов

Эту запорную арматуру классифицируют по типу проточной части корпуса, выделяя:

• полнопроходные краны,
• краны с зауженным проходом.

По типу присоединения к трубопроводу:

• муфтовые,
• фланцевые,
• цапковые,
• штуцерно-торцовые,
• по приварку.

По состоянию крана с приводом:

• нормально открытые (НО),
• нормально закрытые (НЗ).

По типу управления:

• с ручным приводом;
• с механизированным приводом (гидро-, электро-, пневмоприводом);
• с механизированным приводом и ручным дублером.

По количеству и типу соединяемых патрубков:

• проходные;
• угловые;
• смесительные (с тремя и более патрубками).

Номенклатура шаровых кранов на некоторых заводах включает изделия для монтажа в грунт. Такие модели имеют высокую вентильную ось, которая вместе с маховиком выводится на поверхность земли.

Область применения шаровых кранов

Арматура данного типа широко используется в системах питьевого водоснабжения, отопления, в пожарных гидрантах, пневмосистемах, трубопроводах, транспортирующих масла, пищевые растворы, нефтепродукты, химически агрессивные вещества и т. д. Простая конструкция и легкое использование позволяют устанавливать их не только на промышленных объектах, но и в жилых домах.

Особенности запорных кранов

Шаровые краны неприхотливы в эксплуатации, имеют компактные размеры и малый вес, не требуют технического обслуживания. Для перекрывания потока не приходится долго вращать ручку шарового крана – достаточно повернуть ее на 90°.

В отличие от регулирующих моделей шаровые краны предназначены для перекрывания потока рабочей жидкости, то есть имеют два основных положения: «открыто» и «закрыто». Возможно плавное изменение скорости движения среды, но оставлять пробку в промежуточном положении нежелательно. Под давлением жидкости стачивается острая кромка крана и нарушается герметичность.

Стандартизация запорной арматуры

Основные параметры всех типов запорной арматуры регламентированы ГОСТом, поэтому при изготовлении на корпусы устройств наносят соответствующую маркировку.

Цифровое и/или буквенное обозначение может содержать информацию о заводе изготовителе, материале изделия, диаметре условного прохода, допустимых рабочих параметрах и т. д.

Маркировка ускоряет процесс выбора, а стандартизация размеров упрощает монтаж.

Источник: https://www.Nemen.ru/index/for-designers/info/zapornaya-armatura.html

Запорно-регулирующая арматура

УДК 62-3

ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩАЯ АРМАТУРА Телепнева1 А. В., Дымочкин2Д. Д., Телепнев3 М. В.

1,2Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону, Российская Федерация

3ООО «Камоцци Пневматика», Москва, Российская Федерация dvornikova.1995@inbox.ru dvdedmi 77 06 02@mail.ru tmv 1991@mail.ru

В работе проведён анализ литературных источников в области запорно-регулирующей арматуры. Даны рекомендации для технических специалистов, студентов и магистрантов, начинающих изучение данного вопроса. Работа может использоваться как навигатор в поиске необходимой информации для решения различных задач в области применения запорно-регулирующей

арматуры.

Ключевые слова: запорно-регулирующая арматура, трубопроводная арматура, приводы запорно-регулирующей арматуры.

UDC 62-3

SHUT-OFF AND CONTROL VALVES

1 2 Telepneva A. V, Dymochkin D. D.,

Telepnev3 M. V.

uDon State Technical University, Rostov-on-Don, Russian Federation

3OOO «Camozzi», Moscow, Russian Federation

dvornikova.1995@inbox.ru dydedmi 77 06 02@mail.ru tmv 1991@mail.ru

Keywords: shut-off and control valves, pipeline valves, shut-off and control valves drives.

Введение.

Трубопроводная (запорно-регулирующая) арматура применяется практически во всех отраслях промышленного производства для управления потоками как технологических, так и вспомогательных жидких, газообразных сред и различных суспензий. У неспециалистов в данной области может сложиться упрощенное представление о данном виде оборудования, хотя современное арматуростроение представляет собой высокотехнологичную инновационную отрасль промышлености.

Особый интерес представляет регулирующая арматура с пропорциональным управлением. Современные конструкции регулирующих кранов или клапанов с установленными позиционными приводами и системой управления могут представлять собой сложные сборочные единицы стоимостью в несколько миллионов рублей, поломка которых из-за неграмотной эксплуатации может приводить к серьезным убыткам предприятия.

Данный обзор предназначен для студентов, магистрантов и технических специалистов, начинающих изучение этой области техники.

Источники, посвященные запорно-регулирующей арматуре (ЗРА) можно разделить на несколько групп: каталоги производителей [1-9], учебники, учебные пособия, монографии [1019], справочники [20-23], публикации в периодических изданиях [24-26], нормативная и техническая документация [27-30].

Как отдельный раздел можно выделить приводы запорно-регулирующей арматуры, которым будет посвящен отдельный обзор.

kVgoJi

Каталоги. Каталоги рассматриваются вначале, т.к. дают наиболее актуальное представление о современной номенклатуре и новинках запорно-регулирующей арматуры. Каталог — лицо компании.

Поэтому производители стараются поместить в каталог дополнительную полезную для потребителя информацию.

Так, например, в [1], кроме основных технических характеристик, габаритных и установочных размеров регулирующих клапанов и вентилей, приводится их внутренняя конструкция, что позволяет изучать их принцип действия, составлять математические модели.

Приводятся данные по совместимости уплотнительных материалов (NBR, HNBR, CR, ACM, VMQ, FVMQ, FKM, FFKM, AU, NR, SBR, EPDM, IIR, CSM, PTFE) c более чем пятьюстами жидкими и газообразными средами, что весьма полезно для разработчиков и эксплуатационщиков.

Каталог [2] может быть интересен тем, что в нем приводится функциональная классификация, функциональные схемы и принципы работы автоматических регулирующих клапанов прямого действия без дополнительных приводов, приводятся интересные графические данные для выбора клапанов по условию безкавитационной работы.

В [3] приводится классификация регулирующей арматуры по принципу действия, а также методика расчёта и выбора арматуры по коэффициенту пропускной способности Ку для жидкостей, газов и водяного пара.

Для регулирующих клапанов прямого действия приводятся ещё более широкие, чем в [2] классификация по назначению и данные по кавитации.

Для клапанов непрямого действия даются рекомендации по выбору приводов.

В [4] приводятся общие технические сведения по конструкции, выбору и эксплуатации общепромышленной трубопроводной арматуры — затворов, кранов, регулирующих и обратных клапанов.

Номенклатурный каталог-справочник [5-8] в большей степени адресован профессионалам и не предназначен для изучения вопроса. Он содержит самую широкую номенклатуру запорно-регулирующей арматуры, выпускаемой предприятиями России и СНГ, а также в нём приводится принятое в отечественном арматуростроении условное обозначение арматуры (чего нет в других источниках).

В [9] приводится подробное описание конструкций на основе 3D-моделей клапанов с плунжерным и клеточным затворами, регулируемых осесимметричных клапанов, антипомпажных и предохранительных клапанов, а также некоторые специфические сведения, например, о принципе лабиринтного регулирования.

Рассмотрены классификация, конструкция, принципы работы и особенности основных видов запорно-регулирующей арматуры и её приводов.

Вторая часть посвящена различным вопросам конструирования ЗРА (гидравлический и силовой расчёт, расчёт деталей). Работы [11-12] являются современным переизданием монографии.

Монографии [13-15] представляют собой, пожалуй, одни из наиболее фундаментальных современных трудов в данной области. Предназначены для широкого круга специалистов.

показателям качества. Приводятся общие правила эксплуатации, рекомендации по монтажу и техническому обслуживанию, по технологическому обеспечению ремонта промышленной арматуры.

В [14] описываются основы производства трубопроводной арматуры целевого назначения: организация и управление процессом производства, правила обеспечения технологичности. Представлены правила разработки типовых технологических процессов и выбор средств оснащения.

Описана технология и рекомендуемая точность изготовления корпусных деталей, валов, фланцев, деталей из полимеров и нанесения полимерных покрытий на уплотнительные поверхности герметизаторов. Также описано испытательное оборудование, стенды и оснастка, технология и нормы испытаний запорной, регулирующей, предохранительной и защитной арматуры.

В [15] приведены международные классификации и стандарты на трубопроводную арматуру, а также системы управления качеством, технического контроля и сертификации, базирующиеся на стандартах ИСО 9000:2000, средства метрологического обеспечения, правила оценки уровней качества, практические рекомендации, необходимые для технического регулирования и менеджмента качества при производстве специальной и общепромышленной арматуры. Представлены правила разработки и виды технического контроля, системы технического контроля при организации и управлении арматурным производством, технический контроль при проектировании и изготовлении арматуры. В книге имеются необходимые общие положения технического регулирования в арматуростроении.

В учебном пособии [16] рассмотрены технические характеристики, схемы установки различных регуляторов, клапанов и другого оборудования, широко применяемого в системах водяного отопления зданий различного назначения. Представлены виды и способы присоединения запорно-регулирующей арматуры на трубах систем отопления, а также размещение и примеры подбора запорно-регулирующей арматуры.

В источнике [17] рассматривается общие сведения, назначение элементов трубопроводной арматуры, их классификация, принципы действия, достоинства и недостатки, а также их использование в промышлености. Рассматриваются общие сведения современных тенденций smart-арматуры.

В учебно-методическом пособии [18] имеются необходимые данные для расчета и конструирования трубопроводных приводных задвижек с клиновыми затворами. Приведены общие сведения о конструировании арматуры, имеются данные для расчета приводной головки. Представлено описание проверки прочности деталей, допуски на изготовление, сборка и испытание арматуры.

В источнике [19] представлена классификация, элементы трубопроводной арматуры, подробно описаны типовые конструкции запорной арматуры и регулирующей арматуры, даны сравнительные характеристики.

Справочники. Справочники предназначены, в первую очередь для квалифицированных специалистов, однако могут содержать и теоретические сведения, полезные при изучении вопроса.

Так, в [20] приведены необходимые теоретические сведения по расчету и выбору элементов трубопроводных систем, приведены формулы, номограммы и справочные данные по определению коэффициентов местных сопротивлений клапанов, задвижек, затворов, компенсаторов.

В справочнике [21] частично дублируются теоретические и справочные данные из [22], но добавлены методы расчёта трубопроводных (гидравлических и вентиляционных) систем.

В источнике [21] приведены общие технические данные и нормативы, относящиеся к трубопроводной арматуре, представлено описание основных эксплуатационных и монтажных параметров, даны общие сведения о назначении и характеристиках арматуры. В справочнике приведены понятия и типы запорной арматуры, а также других видов арматуры, есть описание выбора трубопроводной арматуры.

В справочнике [23] описываются краны с автоматическим управлением, назначение, основные типы, область применения.

Рассмотрены распределительные клапаны с электромагнитным приводом. Приводятся регуляторы уровня жидкости, их устройство и принцип работы.

Периодические издания. Здесь следует в первую очередь отметить журнал «Арматуростроение» (http://www.valve-industry.ru).

Несмотря на то, что большинство материалов в журнале носит рекламно-информационный характер, есть постоянно действующие рубрики «Технологии производства», «Материалы в машиностроении», «Уплотнительная техника», «Конструкции и применение», в которых содержится довольно много полезной при изучении ЗРА информации. Также в журнале большой объём интересных переведённых работ иностранных авторов.

Журнал «Сфера Нефтегаз» (http://www.s-ng.

ru/magazin/0/) публикует материалы технического, аналитического, информационного и рекламного характера, охватывающие все направления нефтегазового, нефтехимического и энергетического комплекса.

В разделах «Автоматизация», «Транспортировка нефти, газов, нефтепродуктов», «Трубопроводы» публикуются и материалы по ЗРА. Из последних публикаций можно отметить [24-26].

Нормативная и техническая документация. Здесь в первую очередь следует выделить систему ГОСТов «Арматура трубопроводная» и стандарты АО «НПФ «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЦКБА). Полный перечень стандартов содержится в [27].

Среди ГОСТов в первую очередь следует выделить [28], который содержит более 150 терминов и определений, принятых в арматуростроении. Стандарт [29] может быть полезен молодым специалистам в области ЗРА, т.к. содержит рекомендуемые опросные листы для выбора различных типов арматуры.

Из стандартов ЦКБА для начинающих специалистов наиболее полезен может быть [30].

В приложениях представлены рекомендации по применению ЗРА в зависимости от условий эксплуатации, по устранению кавитационных и критических режимов, расчёта числа Рейнольдса и коэффициента гидравлического трения.

Заключение. Подведя итоги анализа следует отметить, что более подробно теоретическую часть можно получить из справочников, учебников и периодических изданий.

С помощью этой литературы можно изучить трубопроводную арматуру и узнать особенности запорно-регулирующей арматуры. В практической части необходимо применять каталоги, монографии, техническую документацию.

Эти источники можно использовать для расчетов, составления математических моделей, для изучения номенклатуры изделий и изучения принципов работы.

Библиографический список

2. Логанова, Ю. Д. Трубопроводная арматура. Номенклатурный каталог-справочник: в 4 т. Т. 3. Задвижки. Задвижки шланговые. Клапаны и затворы обратные. Клапаны невозвратно-запорные и невозвратно-управляемые. Клапаны герметические. Клапаны предохранительные / Ю. Д. Логанова. — Москва: Алекс, 2006. — 686 с.

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/zaporno-reguliruyuschaya-armatura