Управляемая, регулирующая и трубозапорная арматура

перпендикулярно направлению потока Q.

Назначение. Шиберы применяют для регулирования расходов воздуха и газов при небольших статических давлениях (до 10 кПа).
Характеристики. Шиберы в прямоугольных каналах имеют линейную конструктивную характеристику 1. Шиберы, устанавливаемые на трубопроводах круглого сечения, имеют нелинейные конструктивные характеристики 2 и 3.
Определение необходимого перестановочного усилия.Наибольшее усилие, необходимое для перемещения дроссельного органа (шибера), определяется для полностью закрытого шибера выражением

прямоугольного сечения. Используются для регулирования расходов воздуха и газов при небольших статических давлениях, для регулирования расходов жидкости и пара, а также как запорную арматуру.
Конструкция
Изменение проходного сечения заслонки осуществляется путем ее вращения вокруг оси, расположенной перпендикулярно направлению потока.

ДРОССЕЛЬНЫЕ РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ

По конструкции поворотные заслонки могут быть:

Безупорными

Упорными

Многолопастные заслонки (жалюзи)

Однолопастные заслонки

Конструктивные характеристики

Определение необходимого вращающего момента

сечения. Наиболее часто краны используются как запорная арматура или в системах позиционного регулирования. Для двухпозиционного регулирования краны имеют преимущества по сравнению с другими типами РО: небольшую массу и габаритные размеры, простую конструкцию, при полностью открытом проходе – малое гидравлическое сопротивление.

ДРОССЕЛЬНЫЕ РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ - КРАНЫ

Конструкция
Изменение проходного сечения крана осуществляется путем смещения отверстий в затворе 1 при его повороте относительно проходного сечения корпуса 2 на угол δ.

Конические краны
Недостатки - не обеспечивают достаточной герметичности закрытия прохода, т.к. даже при небольшой разности в конусности затворов и седел запирающие поверхности будут касаться только узкой полоски, лежащей в плоскости, перпендикулярной их оси вращения. Часто возникает заклинивание затвора.

Виды кранов

Шаровые краны
Достоинства - в них исключается возможность заклинивания пробки; при несовпадении радиусов сфер затвора и седла уплотнительный контакт создается по окружности вокруг прохода.
Недостатки - краны с цилиндрическим проходом в затворе не применяются для регулирования расхода среды в широком диапазоне, т.к. не обеспечивают необходимую пропускную характеристику.

Краны с цилиндрическим затвором.
Затвор - полый цилиндр, на боковых стенках которого прорезаны окна. Цилиндрический затвор вращается в стакане, запрессованном в корпус. Окна, прорезанные в цилиндрическом затворе и стакане, образуют дросселирующие поверхности. Путем соответствующего профилирования окон можно получить необходимую пропускную характеристику крана. Зазоры между затвором и седлом выбраны малыми (0,1–0,2 мм), такие клапаны очень чувствительны к попаданию в зазоры твердых частиц. Используются для регулирования расходов жидкостей и газов.

регулирования расходов жидкостей, пара и газов при любых параметрах среды. Существуют также отсечные и запорные клапаны. Регулирующий клапан с герметичным затвором может выполнять функции и запорного.

Число опорных поверхностей

Конструкция затворов

Конструкция корпуса

односедельные

двухседельные

пробковые

тарельчатые

плунжерные

проходные

угловые

Корпус 1 имеет два седла 2 и 3, а затвор 4, проходящий через эти седла, два утолщения с дросселирующими и запирающими поверхностями. Достоинства - разгруженность затвора от одностороннего действия силы, создаваемой статическим давлением среды. Недостатки - относительно большое значение допустимой негерметичности затвора, при больших перепадах давления и обычных конфигурациях дросселирующих поверхностей движение среды создает большие усилия на клапан из-за динамической неуравновешенности затворов.

Применяют, когда невозможно использовать двухседельных РО. Преимущество - могут обеспечить герметичность закрытия прохода, применяются при малых размерах проходов (до 15 мм) и при больших проходах, если среда обладает большой вязкостью или содержит твердые частицы.

Двухседельные

Односедельные

КОНСТРУКЦИЯ

Число опорных поверхностей

затворах запирающая и дросселирующая поверхности имеют плоскую или коническую форму.
Тарельчатые клапаны с плоской опорной поверхностью применяют как запорные органы или при двухпозиционном регулировании. Тарельчатые затворы с конической опорной поверхностью применяют при регулировании больших расходов, но широкого распространения не получили.
Конструктивные характеристики тарельчатых клапанов независимо от формы опорных поверхностей с достаточной для практики точностью можно считать линейными.

В пробковых затворах дросселирующая поверхность представляет собой поверхность вращения параболы – параболоид. Запирающая поверхность выполнена в виде конических кромок.

Пробковые затворы применяются для тяжелых условий эксплуатации при регулировании расхода вязких жидкостей, коксующейся среды и среды, выделяющей кристаллы.
Недостатки - быстрый износ дросселирующих поверхностей в положении, близком к закрытому.

направление потока среды при входе и выходе не изменяется, а в угловых изменяется при выходе на 90° по отношению к направлению на входе.
При регулировании сред с большим перепадом давления на клапане (ΔР > 1,5 МПа) или в случае резкого увеличения объема регулируемой среды при выходе из щели между затвором и седлом, а также при регулировании вязких сред и сред, содержащих твердые частицы, рекомендуется применять угловые односедельные клапаны, так как в угловых клапанах меньше мертвых пространств для оседания и кристаллизации твердых частиц.

Канавчатые и ступенчатые затворы.

Такие затворы применяются на односедельных клапанах. Регулирующие органы с канавчатым затвором применяют при регулировании небольших расходов, а со ступенчатым – при регулировании расхода влажного газа. При дросселировании влажного газа при помощи обычных РО понижается температура газа, влага может замерзать и препятствовать перемещению затвора. Ступенчатые затворы уменьшают нежелательное понижение температуры газа при дросселировании.

односедельной конструкции (неуравновешенность затвора) и двухседельной конструкции (негерметичность затвора).
Цилиндрический полый затвор перемещается в клетке – направляющей 2, имеющей поперечные сверления. Продольные сверления в верхнем торце затвора способствуют уравновешиванию давлений над затвором и под ним.

Длинная направляющая препятствует вибрации. Направляющая 3 одновременно служит и седлом затвора, причем в данной конструкции затворная пара имеет не одну, а две уплотнительные поверхности; это позволяет снизить негерметичность до 0,5 %. В корпусе 1 отсутствуют резьбовые соединения. Допуски на размеры сопрягаемых деталей компенсируются с помощью спирально-навитых прокладок 4.

Клеточная конструкция служит основой ветви ИУ, обладающих дополнительными свойствами – отсутствием или уменьшением разрушающего действия кавитации в регулирующем органе при прохождении потока жидкости и снижением уровня шума при регулировании сжимаемых сред.
Смесительные клапаны
Применяются для регулирования соотношения подачи жидкостей. Смесительные трехходовые клапаны имеют регулирующую втулку, перемещающуюся в седлах и изменяющую тем самым соотношение подачи жидкости из двух подающих патрубков в третий. Клапан может полностью перекрыть подачу жидкости из одного подающего патрубка.

жидкостей и газов, растворов, содержащих твердые взвеси, предрасположенных к отложению осадков. Для регулирования агрессивных сред разработаны конструкции бессальниковых регулирующих клапанов, в которых регулируемая среда не имеет контакта с сальниками, уплотнениями РО.

Конструкция диафрагмового РО. В качестве уплотнения и подвижного дросселирующего элемента диафрагмового РО используется гибкая мембрана (диафрагма), а внутренняя поверхность клапана футерована специальными материалами.

Конструкция шлангового РО. У шланговых РО изменение проходного сечения шлангового канала производится путем пережима вставленного в корпус эластичного шланга. Шланг изготавливают из качественной резины с тканевой армировкой, обеспечивающей высокую прочность.

Затвор представляет собой устройство, где два вала, между которыми расположен шланг, сближаются или расходятся в плоскости, перпендикулярной оси прохода. Шланг может передавливаться с помощью насадки на штоке ИМ