Диафрагмовый клапан принцип действия (5 видео)

Диафрагмовые регулирующие клапаны применяют, как правило, для регулирования потоков агрессивных сред. Корпус диафрагмового клапана изготовляют из чугуна, а внутри покрывают кислотостойкими материалами.

Температурный предел применения диафрагмовых клапанов определяется температурной стойкостью материалов покрытия и диафрагмы и составляет: 60 о С — для клапанов, футерованных полиэтиленом; 80 °С — для клапанов, футерованных резиной; 110°С — для клапанов, футерованных фторопластом 42; 120 °С — для клапанов фаолитированных и эмалированных; 135 °С — для клапанов, футерованных фторопластом 30, и 150 °С для клапанов, футерованных фторопластом 40.

Основные преимущества диафрагмовых регулирующих клапанов — возможность применения дешевых антикоррозионных материалов взамен дорогостоящих нержавеющих сталей, а также бессальниковая конструкция.

К. недостаткам диафрагмовых клапанов относятся: неразгруженность затвора и ограниченные величины давления и температуры регулируемых сред.

Проходной корпус 12 диафрагмового регулирующего клапана (рисунок 14кл) по внутренней поверхности футерован химически стойкими материалами. На корпусе болтами закреплена крышка 9, а между крышкой и корпусом зажата диафрагма 11, которая винтом 8 привинчена к крестовине 7 и, кроме того, соединена со штоком 5 клапана. На крышке 9 гайкой 6 закреплен мембранно-пружинный исполнительный механизм 3, шток 4 которого также соединён со штоком клапана. На крышке мембранной камеры исполнительного механизма 3 крепится позиционер 2. Регулирующие клапаны с условным проходом 10 и 15 мм и отсечные клапаны для двухпозиционного регулирования поставляют без позиционера.

1 — регулирующий орган; 2 — позиционер; 3 — пневмопривод; 4 — шток привода; 5 — шток регулирующего органа; 6 — гайка; 7 — крестовина;

8 — винт; 9 — крышка; 10 — телескопическая опора;11 — диафрагма;

Рисунок14 — Диафрагмовый регулирующий клапан.

Чтобы предупредить разрушение диафрагмы от действия рабочей среды, в крышке 9 регулирующего органа расположена телескопическая опора 10. набранная из колец, на которые опирается диафрагма.

Крепление клапана к трубопроводу — фланцевое. Клапаны могут иметь дублирующий (аварийный) сальник. Для обнаружения утечки среды в атмосферу в крышке клапана предусмотрено отверстие, к которому крепится сигнализатор прорыва диафрагмы. Положение диафрагмы определяют по указателю, установленному на штоке исполнительного механизма.

В зависимости от параметров среды клапаны различаются футеровкой корпуса и диафрагмой, которые могут быть выполнены из различных химически стойких материалов.

Видео:Типы регулирующих клапановСкачать

Шаровые клапаны

Шаровые регулирующие клапаны — исполнительные устройства с затвором поворотного типа, выполненным в виде сферы с цилиндрическим отверстием. Они конструктивно несложные, надежные в эксплуатации, дешевые, легкие и герметичные в широком диапазоне регулируемых сред, условных проходов и рабочих давлений.

Основные детали шаровых регулирующих клапанов унифицированы с соответствующими деталями шаровых кранов. Седла шаровых клапанов изготовляют, как правило, из фторопласта или другого эластичного материала (резина, нейлон и т. п.). Благодаря хорошей конфигурации проточной части шаровые регулирующие клапаны особенно эффективны при регулировании потоков высоковязких, кристаллизующихся сред, шламов, пульп с абразивными частицами и т. п.

Так же как и шаровые краны, шаровые клапаны могут быть с плавающим затвором и с затвором в опорах. В клапанах с плавающим затвором под действием давления рабочей среды затвор при закрытии клапана прижимается к выходному седлу, в результате чего создается удельное давление, необходимое для герметичного перекрытия потока. Такие клапаны просты и надежны. Недостатками их являются повышенный износ уплотнительных поверхностей седел и необходимость применения привода с большим крутящим моментом для преодоления момента трения. В клапанах с затвором в опорах удельное давление на седла небольшое, так как большая часть усилия на затвор воспринимается подшипниками. В связи с этим уменьшается необходимый крутящий момент. Недостаток таких клапанов — сложность конструкции и повышенные требования к технологии изготовления.

Регулирующий орган шаровых клапанов в зависимости от его корпуса может иметь четыре исполнения (рисунок 15кл).

Читайте также: Поражение аортального клапана неуточненное что это

а — исполнение I; 6 — исполнение II; в — исполнение III; г — исполнение IV: 1 — корпус; 2 — седло; 3 — затвор; 4 — верхняя крышка; 5 — втулка;

Видео:Принцип работы диафрагменных (мембранных) клапановСкачать

Диафрагмовый клапан

Владельцы патента RU 2254512:

Диафрагмовый клапан предназначен для использования в трубопроводной арматуре для подачи жидкости, например для разлива пива. Диафрагмовый клапан содержит средство для прижима диафрагмы к седлу и отжима ее от седла. Средство для прижима и отжима диафрагмы с помощью толкателя выполнено в виде подпружиненного рычага с рукояткой. Рычаг шарнирно закреплен на оси в предусмотренном углублении внутри корпуса. Конец рычага выполнен в форме вилки и он на этом месте содержит два утолщения сферической формы. Одно утолщение расположено на самом конце, и по центру его размещена ось шарнира. Другое утолщение размещено по центру толкателя и взаимодействует с ним. На толкателе для возможности размещения этой утолщенной части вилки выполнена проточка с опорными поверхностями. Последние взаимодействуют с утолщенной частью вилки. Конец толкателя со стороны диафрагмы выполнен с утолщением в форме цилиндра с плоским концом и заходит по ходовой посадке в предусмотренное на корпусе отверстие. Другой конец толкателя выполнен в виде стержня и заходит по ходовой посадке в другое отверстие. Последнее выполнено на резьбовой пробке с рукояткой. Обеспечивается возможность настройки клапана на заданный режим и улучшение эффективности работы клапана. 3 ил.

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть использовано для подачи жидкости, например для разлива пива.

Известен диафрагмовый клапан /см. а.с. СССР №1216531, кл. F 16 к 7/17/, содержащий корпус, внутри которого размещена эластичная диафрагма, взаимодействующая с толкателем и седлом, которая герметично зажата по периферии между опорой, выполненной в виде съемной шайбы и установленной между крышкой корпуса и диафрагмой, и опорой, выполненной со стороны седла на самом корпусе.

Эти опоры выполнены в виде усеченных конусов, образующие которых параллельны.

Толкатель, взаимодействующий с диафрагмой, установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, исключающего его поворот вокруг оси.

Средством для перемещения этого толкателя служит винт с рукояткой, установленной с возможностью вращения в крышке корпуса и завинчиваемой в резьбовое отверстие, выполненное в толкателе.

Однако этот клапан имеет недостатки, которые заключаются в следующем.

Во-первых, в клапане существует средство, обеспечивающее возможность, например, при использовании его для разлива пива, настройки его на заданный оптимальный режим работы, то есть обеспечения истечения жидкости через штуцер с заданным напором, исключающим большое пенообразование при полном открытии клапана.

Во-вторых, во причине того, что возможность открытия и закрытия клапана обеспечивается с помощью винтовой передачи, то оно происходит медленно, и это создает неудобство в работе, например, при использовании клапана для разлива пива.

Так как по отличительным признакам наиболее близко к предложенному клапану подходит вышеописанный диафрагмовый клапан, то заявитель-автор при составлении формулы и описания изобретения взял его в качестве ближайшего аналога-прототипа.

Целью изобретения — требуемым техническим результатом — является возможность настройки клапана на заданный режим работы, то есть истечения жидкости с заданным напором, например, при быстром и полном открытии клапана и удобство работы.

При разработке конструкции диафрагмового клапана заявителем-автором была поставлена задача: разработать такой конструкции диафрагмовый клапан, который был бы удобен в работе и при этом обеспечивал необходимую производительность, например, при использовании его для разлива пива, не требовал бы больших затрат для его изготовления.

Эта задача /достигаемый технический результат/ решается тем, что в предложенном диафрагмовом клапане, содержащем корпус, внутри которого размещены толкатель, эластичная диафрагма, герметично прижатая к периферии, седло, средство для прижима диафрагмы к седлу и отжима ее от седла при закрытии и открытии клапана, согласно изобретению средство для прижима диафрагмы к седлу и отжима ее от седла выполнено в виде подпружиненного рычага с рукояткой, шарнирно закрепленного на оси внутри корпуса в предусмотренном углублении.

Читайте также: Митральный клапан средней степени

Конец рычага выполнен в форме вилки и он на этом месте содержит два утолщения сферической формы, одно из которых расположено на самом конце и по центру его размещена ось шарнира, а другое утолщение размещено рядом с первым и взаимодействует с толкателем, на котором для возможности размещения этой утолщенной части вилки выполнена проточка.

Один конец толкателя со стороны диафрагмы выполнен с утолщением в форме цилиндра и заходит по ходовой посадке в предусмотренное на корпусе отверстие, а другой конец толкателя выполнен в виде стержня и заходит по ходовой посадке в отверстие, выполненное в резьбовой пробке с рукояткой, предназначенной для возможности регулирования напором поступающей в клапан жидкости при его полном открытии, завинчиваемое в резьбовое отверстие, выполненное по середине торцевой части корпуса.

На рычаге под пружину выполнено глухое отверстие, а на торцевой части корпуса, рядом с первым резьбовым отверстием, выполнено другое резьбовое отверстие, в которое завинчивается другая резьбовая пробка, предназначенная для возможности регулировки усилия нажатия пружины с помощью рычага и толкателя на диафрагму для надежного закрытия клапана.

Корпус клапана выполнен из двух частей, на одной из которых размещен толкатель и упомянутый рычаг, а на другой части корпуса размещен штуцер для подачи воды.

Диафрагма герметично прижата между этими частями корпуса, которые соединены друг с другом с помощью винтов.

При таком исполнении диафрагмового клапана обеспечивается удобство работы и возможность настройки клапана с помощью завинчивания и отвинчивания резьбовой пробки с рукояткой на заданный режим работы.

Другие особенности и преимущества диафрагмового клапана будут выявлены ниже при описании конструкции.

Конструкция клапана поясняется чертежами.

На фиг.1 показан вертикальный разрез клапана, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 — вид В на фиг.1.

Диафрагмовый клапан /фиг.1/ состоит из корпуса, выполненного из двух частей 1 и 2.

В части 1 корпуса размещен толкатель 3, взаимодействующий с диафрагмой 4 и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Диафрагма 4 герметично прижата между двумя этими частями корпуса, которые скреплены друг с другом с помощью четырех винтов 5 /фиг.2/.

В части 1 корпуса, в предусмотренном углублении 6, размещен рычаг 7 с рукояткой 8, шарнирно закрепленный на оси 9. Конец рычага 7 выполнен в форме вилки и на этом месте содержит два утолщения 10, 11 сферической формы. Утолщение 10 выполнено на самом конце вилки, и по центру сферы размещена ось 9 шарнира. Утолщение 11 размещено по центру толкателя 3, и для взаимодействия его с толкателем на последнем выполнена проточка с опорными поверхностями 12, 13.

Рычаг 7 подпружинен пружиной 14 /фиг.1/, на котором под пружину выполнено глухое отверстие, а на торцевой части 1 корпуса — резьбовое отверстие, в которое завинчена резьбовая пробка 15, предназначенная для возможности регулировки усилия нажатия пружины 14 через рычаг 7 и толкатель 3 на диафрагму 4.

Один конец толкателя 3, который своим плоским торцом контактирует с диафрагмой 4, выполнен с утолщением в форме цилиндра и заходит по ходовой посадке в отверстие, предусмотренное в части 1 корпуса, а другой конец толкателя 3 выполнен в виде стержня и заходит по ходовой посадке в отверстие, выполненное в резьбовой пробке 16, которая завинчивается с помощью ручки 17 в резьбовое отверстие, предусмотренное на торце в части 1 корпуса.

Читайте также: Заглушка клапана egr саньенг кайрон

В части 2 корпуса вокруг входного отверстия клапана выполнена кольцевая проточка 18, которая соединена со штуцером 19, герметично приваренным к этой части корпуса и предназначенным для выпуска подаваемой жидкости при открытии клапана.

Седло 20 выполнено таким образом, чтобы площадь поверхности контактирования диафрагмы с седлом имела бы минимальную величину. Это достигается тем, что кольцевой выступ на седле 20 выполнен в виде усеченного конуса с закруглением при вершине радиусом 0,5-0,8 мм. При таком исполнении седла закрытие клапана обеспечивается при минимальном усилии нажатия на диафрагму 4, а поэтому и открытие клапана с помощью рукоятки 8 обеспечивается с небольшим усилием.

Возможность присоединения диафрагмового клапана, например, к устройству для разлива пива обеспечивается с помощью резьбового патрубка 21, выполненного на части 2 корпуса.

Часть 1 корпуса может быть изготовлена из обычной стали с коррозийно-стойким покрытием, алюминиевого сплава или из ударопрочной пластмассы, а часть 2 корпуса может быть изготовлена из коррозийно-стойкой стали, например, 12X18H10T или из сплава меди.

Работа диафрагмового клапана происходит следующим образом.

После того как клапан присоединен, например, к устройству для разлива пива, производится с помощью завинчивания и отвинчивания резьбовой пробки 16 рукояткой 17 настройка клапана для получения заданного напора истечения жидкости через штуцер 19, исключающего пенообразование.

Истечение жидкости обеспечивается при полном открытии клапана с помощью поворота рукоятки 8 до упора против часовой стрелки.

Закрытие клапана происходит при освобождении рукоятки 8. В этом случае рычаг 7 под действием пружины 14 поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 9 и перемещает толкатель 3 вправо, который плотно прижимает диафрагму 4 к седлу 20 и закрывает клапан.

Диафрагмовый клапан, содержащий корпус, внутри которого размещены толкатель, эластичная диафрагма, герметично прижатая по периферии, седло, средство для прижима диафрагмы к седлу и отжима ее от седла с помощью толкателя при закрытии и открытии клапана, отличающийся тем, что средство для прижима и отжима диафрагмы с помощью толкателя выполнено в виде подпружиíенного рычага с рукояткой, шарнирно закрепленного на оси в предусмотренном углублении внутри корпуса, при этом конец рычага выполнен в форме вилки и он на этом месте содержит два утолщения сферической формы, одно из которых расположено на самом конце и по центру его размещена ось шарнира, а другое утолщение размещено по центру толкателя и взаимодействует с ним, на котором для возможности размещения этой утолщенной части вилки выполнена проточка с опорными поверхностями, взаимодействующими с утолщенной частью вилки, кроме этого конец толкателя со стороны диафрагмы выполнен с утолщением в форме цилиндра с плоским концом и заходит по ходовой посадке в предусмотренное на корпусе отверстие, а другой конец толкателя выполнен в виде стержня и заходит по ходовой посадке в отверстие, выполненное на резьбовой пробке с рукояткой, предназначенной для возможности регулирования напора поступающей в клапан жидкости при его открытии, завинчиваемой в резьбовое отверстие, предусмотренное на торцевой части корпуса, при этом на рычаге под пружину выполнено глухое отверстие, а на торцевой части корпуса напротив глухого отверстия на рычаге выполнено другое резьбовое отверстие, в которое завинчивается другая резьбовая пробка, предназначенная для возможности регулирования усилия нажатия пружины через рычаг и толкатель на диафрагму для надежного закрытия клапана, при этом корпус клапана выполнен из двух частей, на одной из которых размещен упомянутый рычаг с рукояткой и толкатель, а на другой части корпуса размещены седло и штуцер для подачи воды, причем диафрагма герметично прижата между этими частями корпуса, которые соединены друг с другом с помощью винтов.