Давление диаметр клапан запорный

DN — номинальный диаметр — числовое обозначение типоразмера трубопроводной арматуры, приблизительно равное внутреннему диаметру проходного сечения (в миллиметрах) в присоединительных штуцерах вентиля. Фактический диаметре проходного сечения может отличаться от значения Дн вентиля.

Номинальные диаметры приняты для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Ряд условных проходов DN (Ду) трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)». Альтернативным обозначением номинального диаметра, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр — Ду вентиля.

PN — номинальное давление — это наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C при котором допускается длительная эксплуатация и сохраняется заявленный срок службы вентиля. Значение PN как правило указывается в барах (бар).

Ряд номинальных давлений PN (Ру) трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)». Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление — Ру вентиля.

Рпр — пробное давление — это наибольшее избыточное давление воды, при котором должны производиться гидравлические испытания вентиля на прочность. Температуры воды во время проведения гидравлических испытаний должна находиться в диапазоне от 5 до 70°C если в инструкции по эксплуатации вентиля не указано иное значение температуры.

Значения пробного давления в зависимости от номинального, приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Рр — рабочее давление — это максимальное избыточное давление при котором допускается работа вентиля, с учётом температуры рабочей среды. При высоких температурах рабочей среды, значение рабочего давления, как правило ниже номинального.

Зависимость значения рабочего давления от номинального давления, температуры рабочей среды и материала корпуса вентиля приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Kvs — коэффициент пропускной способности — численно равен объёмному расходу воды с температурой 20°C, через полностью открытый затвор вентиля в м³/ч, при котором потери давления на вентиле составят 1 бар. Значение Kvs применяют в гидравлических расчётах для определения потерь давления на вентиле.

Класс герметичности — это характеристика запорной арматуры, которая определяет максимально допустимую протечку через закрытый затвор вентиля при атмосферном давлении с одной стороны и давлении воды в 1,1*PN с другой стороны. Температура воды при испытаниях должна находиться в диапазоне от 5 до 40°C. Классы герметичности запорной арматуры регламентированы ГОСТ 9544-93:

• А класс — протечка отсутствует
• B класс — не более чем 0,0006*DN(мм) см³/мин
• C класс — не более чем 0,0018*DN(мм) см³/мин
• D класс — не более чем 0,006*DN(мм) см³/мин

Видео:Как работают предохранительные клапаны прямого и непрямого действия?Скачать

Технические Характеристики Запорного Клапана

Номинальный диаметр — DN — численное обозначение типоразмера запорного клапана, общее для всех компонентов трубопроводной системы. Номинальные диаметры применяются для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры, они не имеют единицы измерения, а значение DN приблизительно равно внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода.

Ряд номинальных диаметров запорных клапанов регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)». Альтернативное обозначение номинального диаметра DN, распространённое в странах постсоветского пространства — условный диаметр — Ду.

Номинальное давление — PN [бар] — это наибольшее избыточное давление воды с температурой 20°C, которое допускает длительную работу и обеспечивает заявленный срок эксплуатации запорного клапана.

Ряд номинальных давлений запорных клапанов регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)». В странах постсоветского пространства на запорной арматуре указывали альтернативное обозначение номинального давления — условное давление Py.

Пробное давление — Pпр [бар] — избыточное давление воды, при котором проводят гидравлические испытания запорного клапана на прочность и плотность. Температура воды, во время проведения гидравлических испытаний должна находиться в диапазоне от 5 до 70°C, если в паспорте не указана иная температура испытаний.

Величины пробного давления запорной арматуры, в зависимости от PN, указаны в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Рабочее давление — Pр [бар] — это наибольшее избыточное давление воды с учётом фактической температуры, при котором допускается эксплуатация. Рабочее давление запорного клапана, как правило, меньше номинального, поэтому режим работы при максимальной рабочей температуре и номинальном давлении воды — не допустим.

Читайте также: Электромагнитный клапан для вакуумного насоса

Значения рабочего давления для запорных клапанов, в зависимости от номинального давления, температуры рабочей среды и материала корпуса, приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Коэффициент пропускной способности — Kvs [м³/ч] — равен объёмному расходу воды с температурой 20°C, при котором потери напора на запорном клапане составят 1 бар. Коэффициент пропускной способности применяют в гидравлических расчётах для определения потерь напора на трубопроводной арматуре.

Класс герметичности — [A — D] — определяет норму протечки через закрытый затвор клапана при атмосферном давлении над затвором и давлении воды в 1,1 · PN под затвором. Температура воды во время испытаний должна находиться в диапазоне от 5 до 40°C. Классы герметичности запорной арматуры описаны ГОСТ 9544-93:

• А класс — протечка отсутствует
• B класс — не более чем 0,0006 · DN(мм) см³/мин
• C класс — не более чем 0,0018 · DN(мм) см³/мин
• D класс — не более чем 0,006 · DN(мм) см³/мин

Видео:Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Как подобрать типоразмер регулирующего клапана

Встречали в описании регуляторов давлений следующую рекомендацию: «Не следует подбирать типоразмер клапана по диаметру трубопровода, используйте значение K_vs»? Эта надпись есть практически в любой технической документации на регулирующие клапаны, а также сайтах компаний, занимающихся их продажей.

Вот только, что это за значение K_vs и достаточно ли его для подбора регулятора, практически никто не объясняет. Эта статья поможет вам разобраться, как правильно рассчитать типоразмер любого регулирующего клапана.

В большинстве случаев подобрать регулятор давления под конкретное применение можно без привлечения специалистов. Точный расчет параметров арматуры потребуется для систем, где необходимо высокое качество регулирования или есть особые требования к ее работе, например, ограничения по уровню шума.

Основным параметром, по которому выбирается регулятор давления, является его пропускная способность или то самое значение Kvs. Как его рассчитать и что еще нужно учесть при выборе регулирующего клапана расскажет Андрей Шахтарин, директор компании «КВиП».

Видео:Клапан запорный(вентиль)Скачать

Определение пропускной способности клапана

K_vs, которая указывается в технической документации регулятора давления, — это пропускная способность полностью открытого клапана. Производители обычно указывают диапазон значений K_{vs min}— K_{vs max}, в котором работает устройство. Ваша задача определить необходимую пропускную способность клапана, при которой на заданном расходе будет обеспечено необходимое понижение давления пара, газа или жидкости при его прохождении.

Для каждого типа теплоносителя используется своя формула, учитывающая физические характеристики рабочей среды и перепад давления на входе и выходе:

P₁ — давление на входе регулятора, бар;

P₂ — давление на выходе регулятора, бар;

t₁ — температура среды на входе, oC;

Q — расход для жидкости, м 3 /ч;

Q_N — расход для газов при нормальных условиях, нм 3 /ч;

G — расход для водяного пара, кг/ч;

ρ — плотность жидкости, кг/м 3 ;

p_N — плотность газов при нормальных условиях, кг/нм 3 .

При расчетах учитывайте, что в формуле используется избыточное давление.

Расчетная K_v не учитывает все факторы, влияющие на работу устройства, так что про запас к полученному значению рекомендуется добавить 30%. Поэтому K_v умножаем на коэффициент 1,3 и только после этого подбираем клапан с самым близким значением K_{vs max}.

Однако на этом подбор регулятора давления не заканчивается. Рекомендуется учесть еще несколько показателей, если вы хотите, чтобы:

технологические процессы регулировались более точно;

клапан во время работы не шумел и не «хлопал»;

при эксплуатации регулятора не было особых проблем с кавитацией и, как следствие, эрозионным износом его элементов;

повысилась безопасность производственных процессов;

сократились расходы на техобслуживание системы.

Для нормальной эксплуатации регулирующего клапана важны следующие факторы.

Условный диаметр клапана

Помните рекомендацию в начале статьи? Она рабочая — регуляторы давления действительно никогда не подбираются по диаметру трубопровода. Однако придется рассчитать условные параметры подводящей линии. Особенно это касается редукционного клапана, который обязательно устанавливается с обвязкой (об этом мы писали в этой статье). Для определения диаметра используем следующую формулу:

w — рекомендуемая скорость потока среды, м/c;

Q — рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d — диаметр трубопровода, м.

Регулятор может иметь диаметр на одну-две ступени меньше полученного значения. Если подобрать подходящий регулирующий клапан нет возможности, допустимо выбрать модель с более низкой пропускной способностью K_vs.

Условное давление

Этот параметр определяет допустимое рабочее давление для арматуры при нормальной температуре (20 o C). При нагреве механические свойства и эксплуатационные характеристики конструкционных материалов снижаются. Поэтому реальное допустимое давление для арматуры будет ниже. Насколько измениться значение зависит от материала изготовления клапана. В приведенной таблице приведена зависимость максимального рабочего давления от температуры для серого чугуна, углеродистой и нержавеющей стали.

Читайте также: Клапан уменьшающий давление пара 8 букв

Риск возникновения кавитации

При больших перепадах давления это одна из самых больших проблем, приводящая к быстрому выходу из строя клапана. Особенно сильно эффект проявляется при использовании регуляторов давления пара после себя. Проверить возможность возникновения кавитации можно по формуле:

P₁ – давление на входе регулятора, бар;

∆P – перепад давления на клапане, бар.

Кавитация возникнет, если условие соблюдается.

Уровень шума

Регулирующий клапан будет шуметь и хлопать, если скорость среды, проходящей по трубопроводам будет выше рекомендуемой. Рассчитать фактическую скорость можно по формуле:

w – скорость потока среды, м/c;

Q – рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d – диаметр трубопровода, м.

Рекомендуемые скорости для всех типов сред приведены в таблице.

Снизить уровень шума можно, установив клапан в специальном исполнении или смонтировав виброкомпенсаторы на участках до и после регулятора.

Допустимый перепад давления на клапане

Для ряда регуляторов давления пара после себя ограничено отношение входного давления к выходному, так как при превышении перепада давления клапан не сможет закрыться. При выборе такого устройства можно не беспокоиться о кавитации — ограничение по этому параметру ее полностью исключает.

Соблюдение перечисленных рекомендаций поможет вам выбрать оптимальную модель регулирующего клапана, который будет не только эффективно, но и долго работать. Также вы можете обратиться за помощью к нашим специалистам — мы ответим на все ваши вопросы и поможем подобрать подходящий регулятор. Связаться с нами можно любым удобным способом.

Видео:Что означают надписи на задвижках, клапанах и проч.?Скачать

Клапан запорный (вентиль)

Видео:Редуктор давленияСкачать

Назначение

Клапан запорный (вентиль) – служит для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе, движущегося в одном направлении. Направление движения рабочей среды по стрелке на корпусе. Запирающий элемент перемещается параллельно оси потока.

Применяют запорные клапаны, чаще всего, на паро- и водопроводах, поскольку они создают высокое сопротивление потоку, выше чем задвижки. При течении поток искривляется, меняет свое направление, сужается, затем расширяется до первоначальных размеров. При этом возникают интенсивные вихреобразования.

Поэтому их применяют когда движение среды происходит только в одном направлении и не вызывает больших гидравлических сопротивлений. Специальные клапаны применяют для ручного дросселирования давления (например, редукционный вентиль на установках термического крекинга).

Следует заметить, что до 1982 года клапаны, в которых затвор перемещается при помощи резьбовой пары шпиндель – ходовая гайка, назывались вентилями. В настоящее время клапаном называют и арматуру с резьбовым шпинделем и с гладким штоком.

Запорные клапаны должны соответствовать требованиям ГОСТ 5761 (в части клапанов сальниковых и сильфонных, стальных и из цветных металлов), ТУ и КД.

Номинальные давления от PN1,6 МПа (PN16) до PN25МПа (PN250) включительно.

Видео:НИКОГДА НЕ ПОКУПАЙ обратный клапан НЕ ПОСМОТРЕВ ЭТО ВИДЕОСкачать

Конструкция

Клапан состоит из следующих основных элементов:

• корпус
• крышка
• штурвал
• сальник
• шпиндель (шток)
• затвор (золотник)
• седло

Запорным органом является затвор, поступательно перемещающийся в вертикальной плоскости. Уплотнительные поверхности затвора запорного клапана могут иметь форму:

1. Плоскую (золотник) – хорошо работают в жидких и газообразных средах, не содержащих взвешенных частиц;
2. Конусовидную – используются для высоких давлений со взвешенными частицами.

Седло клапана ввинчивается или вваривается в корпус изделия.

Конструкция верхнего уплотнения защищает сальниковую набивку, когда клапан находится в полностью открытом положении, чем исключается долговременное воздействие давления рабочей среды на набивку. Сальниковая набивка выполнена из терморасширенного графита и имеет хорошую уплотнительную способность.

Крышка крепится на корпусе при помощи шпилек с навернутыми на них шестигранными гайками, что позволяет быстро и удобно производить разборку изделия. Спирально навитая прокладка надежно уплотняет соединение крышки с корпусом даже при высокотемпературных условиях эксплуатации.

На клапанах высокого давления возможно применение металлической прокладки овального или восьмиугольного сечения. Втулка шпинделя изготавливается из латуни, что позволяет обеспечивать свободное и мягкое открытие клапана.

Уплотнение шпинделя

По способу герметизации соединения шпиндель-крышка, клапаны делятся на:

Сальниковая – для уплотнения места прохода шпинделя используется сальниковая набивка – пропитанная антисептическими и гидрофобными составами специальная формованная лента из материалов растительного происхождения. Набивка сжимается в направлении оси штока или шпинделя и, благодаря своим упругим свойствам, расширяется в радиальном направлении, плотно заполняя пространство зазора между стенкой и штоком. Сальниковое уплотнение наиболее распространенный тип уплотнения благодаря своей простоте, низкой стоимости и возможности ремонта.

Читайте также: Конверт картонный с клапаном

Сильфонная, мембранная – отличается отсутствием подвижных соединений с зазорами, через которые рабочая среда может вытечь наружу, благодаря тому, что устройство управления движением затвора находится по одну сторону упругого элемента, а рабочая среда – по другую сторону. Иначе говоря, стенка сильфона или мембрана выступают в роли герметизирующего элемента подвижного соединения.

Видео:Клапан запорный вентиль - принцип действияСкачать

Классификация

Проходные

Самые распространенные. В таком вентиле поток делает два поворота на 90°, что приводит к высокому сопротивлению и появлению застойных зон в корпусе.

Иногда ось выходного патрубка смещена относительно входного.

Угловые

Размещаются на поворотных участках трубопровода, в них поток поворачивает на 90° один раз, что позволяет снизить сопротивление по сравнению с проходными.

Прямоточные (вентиль Косва)

Для снижения гидравлического сопротивления применяют вентили со шпинделем расположенным под углом 45 градусов к потоку (вентиль Косва). Это позволяет выпрямить поток внутри вентиля и уменьшить его сопротивление. Но при этом увеличивается ход штока, строительная длина и масса изделия.

Видео:клапан запорныйСкачать

Принцип работы

При вращении штурвала происходит поступательное (перпендикулярно потоку) перемещение шпинделя, который прижимает золотник к седлу.

Основной особенностью конструкции запорного клапана является уплотнение затвора. При закрытии клапана золотник плотно прилегает к седлу.

Видео:ОБРАТНЫЙ КЛАПАН НЕ ДЕРЖИТ , РЕМОНТ ЗА 5 МИНУТСкачать

Коэффициенты местного сопротивления

Коэффициенты местного сопротивления для различных элементов трубопровода:

Видео:Для чего нужен винтик на предохранительном клапане водонагревателя (бойлера).Скачать

Подбор запорного клапана (вентиля)

Поскольку запорные клапаны создают высокое сопротивление потоку применяют их, чаще всего, на паро- и водопроводах.

Выбор запорного клапана будет зависеть от следующих параметров:

• Назначение и условия работы.
• Управление: ручное, редукторное, электрическое
• Гидравлические характеристики: класс герметичности, удельный расход и прочие.
• Монтажные условия: масса и размеры, вид соединения с трубопроводом, условный диаметр прохода.
• Дополнительные требования, если имеются.

Движение потока рабочей среды относительно запорного клапана, выбирается в зависимости от давления:

• При низком давлении – движение потока над седлом
• При высоком давлении – движение потока над золотником

В клапанах низкого давления рабочая среда протекает непосредственно над седлом. Крутящий момент при закрытии клапана будет более высоким.

В клапанах высокого давления поток рабочей среды поднимается над золотником, создавая прижимающие усилия, уменьшающие крутящий момент при закрытии затвора. При открытии золотник поднимается на расстояние 25-40% от своего полнопроходного положения.

Видео:Пружинные предохранительные клапаныСкачать

Преимущества и недостатки

По сравнению с задвижками клиновыми, также являющимися запорной трубопроводной арматурой, конструкция клапанов позволяет использовать внутреннее рабочее пространство изделия более рационально.

Простота конструкции клапанов обеспечивает быстроту их производства и обслуживания. Надежное уплотнение затвора и незначительная сила трения сопрягаемых поверхностей позволяют эксплуатировать вентиля в течение продолжительного периода.

Основные преимущества клапанов запорных:

• Высокие эксплуатационные характеристики изделия совместно с его простой и надежной конструкцией позволяют эффективно эксплуатировать запорные клапаны в различных отраслях промышленности.
• малый ход затвора для полного открытия (обычно не более 0,25 номинального диаметра, в то время как у задвижек – не менее диаметра) и, соответственно, малая строительная высота и масса;
• в клапанах гораздо проще, чем в задвижках, обеспечить требуемую герметичность затвора (путём применения уплотнительных колец из различных неметаллических материалов);
• при закрытии и открытии клапана в отличие от задвижки практически исключается трение уплотнения затвора о седло, что существенно уменьшает износ уплотнительных поверхностей;
• возможность применения сильфона в качестве уплотнения арматуры по отношению к внешней среде.

• высокое (по сравнению с шаровыми кранами и задвижками) гидравлическое сопротивление, что при больших диаметрах прохода и высоких скоростях среды создаёт большие потери энергии и вызывает необходимость соответственно повышать начальное давление в системе;
• ограничение пределов применения по диаметру, о котором было сказано выше;
• наличие в большинстве конструкций застойных зон, в которых скапливаются механические примеси из рабочей среды, шлам, что приводит к интенсификации процессов коррозии в корпусе арматуры.

Видео:Для чего нужны балансировочные (настроечные) клапаны в системе отопления? - ответ от эксперта ValtecСкачать

Технические характеристики

Основные технические характеристики клапанов запорных:

• Управление клапанными запорными: ручное, редукторное, электрическое.
• Технические условия по ГОСТ 3326, ГОСТ 9697,
• Номинальный диаметр: DN 15-400 мм,
• Номинальное давление: от вакуума 5·10−3 мм рт. ст. до 250 МПа.
• Температура: от -200 до +600 °C

Материальные исполнения из сталей:

• углеродистая,
• легированная холодостойкая,
• жаростойкая нержавеющая,
• нержавеющая сталь со специальными свойствами.

💥 Видео

КАКАЯ БЫВАЕТ ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА? | ТЕОРИЯ #1Скачать

Предохранительный клапан: для чего нуженСкачать

Газоснабжение. Предохранительный запорный клапанСкачать

Для чего нужен АЭРАТОР и как его установитьСкачать

Вентили (клапаны запорные). Обзор классификации.Скачать

Предохранительный Клапан! ОШИБКА Которую Допускают Многие. Должен Знать Каждый!Скачать

САМЫЙ ДЕШЕВЫЙ И БЫСТРЫЙ В УСТАНОВКЕ ВАКУУМНЫЙ КЛАПАН!Скачать

Школа ТПА. Запорный клапан. Часть 1.Скачать