Меню

Чем отличается регулятор давления от редукционного клапана



Редукционные клапаны

Редукционным называют клапан, предназначенный для уменьшения давления в линии отводимой от основной и поддержания этого давления на постоянном уровне.

Редукционные клапаны используют в случае если от одной линии высокого давления питаются один или несколько потребителей, рассчитанных на меньшее рабочее давление, чем основная линия.

Редукционные клапаны, также, применяются для уменьшения или стабилизации давления питания исполнительных механизмов.

Функции редукционного клапана

Редукционные клапаны позволяют реализовать следующие функции:

  • Снижение давления в линии отводимой от основной
  • Поддержание давления на постоянном уровне
  • Ограничение давления (только для трехлинейных клапанов)

Как работает редукционный клапан

Попробуем разобраться, как работают редукционные клапаны.

Рассмотрим подробнее устройство и работу клапанов прямого и непрямого действия.

Редукционный клапан прямого действия

Принципиальная схема редукционного клапана прямого действия показана на рисунке. Рассмотрим основные элементы и принцип работы редукционного клапана.

Давление жидкости на выходе редукционного клапана в линии отводимой от основной называют редуцируемым.

Золотник 1 расположен в корпусе 2, в котором также установлена пружина 3, ее поджатие регулируется винтом 4.

Давление в напорной линии (Рн) подводится к рабочей полости золотника, не оказывая на него силового воздействия, так как площади поясков золотника равны. Осевыми силами, действующими на золотник являются сила пружины и сила, обусловленная давлением на выходе клапана (Рред). Положение золотника будет определяться силой действия пружины и редуцируемым давлением Рред. Настройка давления на выходе редукционного клапана осуществляется винтом, поджимающим пружину.

При увеличении редуцируемого давления (Рред), золотник, под действием этого давления будет смещаться (вверх по схеме), уменьшая площадь проходного сечения S, увеличивая гидравлическое сопротивление. В результате возросших потерь редуцируемое давление снизиться до величины первоначальной настройки.

При уменьшении редуцируемого давления (Рред) золотник под действие усилия пружины переместится вниз, увеличивая проходное сечение. В результате снижения потерь, давление в отводимой линии достигнет величины настройки.

В редукционном клапане прямого действия на золотник с одной стороны воздействует пружина, а с другой — редуцируемое давление. Усилие пружины зависит от степени ее сжатия, то есть от положения золотника, которое, в свою очередь, зависит от расхода на выходе клапана. В связи с этим при увеличении расходе через редукционный клапан прямого действия будет уменьшаться редуцируемое давление.

Эта особенность работы клапанов прямого действия может оказывать существенное влияние на работу клапана при больших величинах расхода. Поэтому для работы при больших расходах используют редукционные клапаны непрямого действия.

Читайте также:  Основные группы экономических регуляторов

Редукционный клапан непрямого действия

Использование редукционных клапанов непрямого действия позволяет уменьшить влияние расхода на давление.

Схема клапана редукционного непрямого действия показана на рисунке.

Жидкость подводится в клапан через отверстие 9, пройдя через зазор между золотником 5 и седлом в корпусе, жидкость поступает в отовдимую линию 10. Давление жидкости в отводимой линии воздействует на нижний торец золотника. Жидкость из отводимой линии, к тому же, через постоянный дроссель 4 подводится к верхнему торцу золотника и к шарику 1, поджатому пружиной 2, усилие поджатия регулируется винтом 6. Линия 7 соединяется со сливом.

Положение золотника 5 определяется соотношением сил давления в отводимой линии (редуцируемого) и давления в камере 8.

Величина давления в камере 8 зависит от настройки пружины 2, то есть величину давления настройки клапан можно регулировать винтом 6.

В случае увеличения давления в линии отводимой от основной выше давления настройки, шарик отодвинется от седла, пропуская часть жидкости на слив. В результате появления расхода через дроссель 4, давление на верхний торец золотника снизится (из-за потерь на дросселе), золотник под действием редуцируемого давления переместится вверх, уменьшая проходное сечение, что вызовет снижение редуцируемого давления до величины настройки.

Как изображается редукционный клапан на гидросхемах

На гидравлических схемах редукционный клапан показывают в виде квадрата со стрелкой, указывающей направление жидкости, также на схеме показана регулируемая пружина и управление с линии выхода (пунктиром). Пример обозначения редукционного клапана показан на следующем рисунке.

Чем редукционный клапан отличается от предохранительного

Редукционные и предохранительные клапаны позволяют регулировать давление, некоторые модели этих устройств производятся в корпусах схожей формы, они регулируется с помощью винта, регулирующего поджатие пружины, их гидравлические схемы состоят из похожих элементов. По этим причинам эти клапаны можно перепутать. Хотя различий у редукционных и предохранительных клапанах гораздо больше, они различаются как по конструкции, принципу действия и назначению.

Пожалуй главным различием является то, что предохранительный клапан управляется давлением на входе (из линии Р), а на золотник редукционного клапана управляющее воздействие оказывает давление на выходе клапана (из линии А). Это отражено и на гидравлической схеме клапана, пунктирная линия управления на схеме редукционного клапана подведена к выходу, а на схеме предохранительного — ко входу.

Читайте также:  Регулятор давления это реле

Функции этих клапанов также различны, клапан предохранительный защищает гидравлическую систему от чрезмерно высоко давления, клапан редукционный снижает давление в линии отводимой от основной и поддерживает давление в этой линии на постоянном уровне.

Источник

Редукционные клапаны и регуляторы давления

date image2014-02-04
views image2708

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Редукционный клапан

Автоматический регулятор давления прямого действия

Редукционный клапан

Такой клапан служит для снижения давления среды в трубопроводе и поддержания этого сниженного давления за клапаном независимо от колебаний давления перед клапаном. Чаще всего редукционные клапаны устанавливают на заводе в цех трубопроводов пара и сжатого воздуха, если котельная и компрессорная вырабатывают пар и сжатый воздух более высокого давления, чем то, которое требуется для ведения процессов и которое допускает прочность установленной в цехе аппаратуры.

Односедельный пружинный редукционный клапан, широко применяемый в цехах химических заводов, изображен на рисунке 233. Среда, поступающая по трубопроводу в клапан слева, давит как на золотник (снизу), так и на поршень, находящийся под корпусом клапана и связанный с золотником с помощью штока (сверху). Площади поверхности золотника и поршня одинаковы, поэтому силы давления на них равны. Таким образом, система золотник — поршень оказывается уравновешенной. Это значит, что при пуске среды в клапан шток вместе с золотником и поршнем не изменит своего положения; в частности, если золотник закрывает седло, то среда через седло в правую часть клапана поступать не будет. Для пуска среды через золотник, вращением маховичка начинают сжимать пружину, тем самым выводя систему из равновесия. Шток начинает приподниматься, открывая среде доступ в пространство над золотником и в трубопровод, присоединенный к клапану справа. Движение штока вверх будет продолжаться до тех пор, пока давление среды, заполнившей трубопровод справа от клапана, не уравновесит силу натяжения пружины. В этот момент шток опустится и золотник закроет проход. При понижении давления справа (при израсходовали среды) шток вновь переместится вверх, открывая среде проход в пространство над золотником. Меняя натяжение пружины с помощью маховичка, добиваются установления нужного давления среды в трубопроводе за клапаном.

При полном прекращении разбора среды клапан должен автоматически закрыться. Однако вследствие отсутствия в нем запорного органа, действующего принудительно, золотник может сесть на седло не вполне плотно и продолжать постепенный пропуск среды за клапан до полного выравнивания давлений по обе его стороны. Поэтому до редукционного клапана устанавливают обычный вентиль, а после него — предохранительный клапан, описание которого приводится ниже.

Читайте также:  Межличностная аттракция как специфический эмоциональный регулятор перцептивных процессов

Скорость среды при прохождении через седло клапана достигает чрезвычайно больших величин (400 — 500 м/с). При столь значительных скоростях присутствие в среде капель жидкости, песка, окалины и т. п. влечет за собой быстрый износ золотника. Поэтому клапан перед установкой разбирают для очистки от грязи, а трубопровод тщательно продувают для освобождения от песка и окалины. По этой же причине на паропровод перед редуктором устанавливают водоотделитель.

Клапан описанной конструкции не обеспечивает точной регулировки давления среды. Более точно поддерживают заданное давление автоматические регуляторы.

Автоматический регулятор давления прямого действия

Такой регулятор изображен на рисунке 234. Он служит для поддержания заданного давления в трубопроводах для неагрессивных газов, воздуха, нефтепродуктов, пара при температурах до 300 о С.

В чугунном корпусе помещается двухседельный золотник, выполняющий функции золотника и поршня описанного ранее редукционного клапана. Сидящий на призматических опорах рычаг с грузами стремится приподнять золотник. Давление среды, поступающей в пространство над мембраной по импульсной трубке, соединенной с трубопроводом за клапаном, противостоит давлению груза. С увеличением регулируемого давления за клапаном под действием мембраны преодолевается усилие, развиваемое грузом, и золотник опускается, уменьшая проходное сечение, до тех пор, пока давление за клапаном не станет равным заданному давлению. С уменьшением давления на мембранное устройство золотник поднимается, открывая проход среде.

Мембранная головка изготовляется нескольких номеров. Номер головки и количество грузов выбираются в зависимости от величины регулируемого давления.

Для защиты резиновой мембраны от высокой температуры верхняя полость мембранной головки заполняется водой или другой жидкостью, не смешивающейся с регулируемой средой.

Описанный клапан регулирует давление среды после себя. Он может регулировать давление среды до себя в том случае, если импульсная трубка будет присоединена к трубопроводу перед клапаном, а золотник повернут на 180 0 .

На рисунке 235 изображен регулирующий коррозионно-стойкий мембранный клапан, устанавливаемый на линиях агрессивных жидкостей и газов и сконструированный с использованием футерованного корпуса мембранного вентиля. Работа клапана регулируется мембранным механизмом, аналогичным механизму клапана по рисунку 234. Давление над регулирующей мембраной уравновешивается пружиной.

Источник