Игольчатый клапан для манометра принцип работы (5 видео)

При давлениях выше 1,6 МПа перед манометром устанавливаются запорные устройства, традиционно называемые игольчатыми клапанами или вентилями. Игольчатые клапаны в традиционном арматуростроении предназначались для двухпозиционного использования. Более высокие давления затрудняют совмещение в одном устройстве, присущих трехходовым пробковым или шаровым манометровым кранам, функций 4-х положений (см.раздел 5.4.1). Поэтому для высоких давлений отмечается более широкий ряд конструктивных исполнений: клапаны запорные игольчатые (КЗИ), такие клапаны со сливом и возможностью соединения с атмосферой (КЗИС), такие клапаны для подключения контрольного манометра (КЗИМ) и только клапан запорный игольчатый трехходовой (КЗИТ) позволяют реализовать функции, присущие трехходовым кранам.

При больших давлениях для решения задач, определенных как необходимых для функционирования манометрических приборов, ранее применялись и на некоторых промышленных объектах можно видеть и в настоящее время схемные решения с несколькими двухпозиционными клапанами, как, например, это описано в разделе 6.

В настоящем разделе рассматриваются устройства по аналогии с трехходовыми манометровыми кранами, которые позволяют решать основные задачи, актуальные для эксплуатации манометрических приборов при средних и высоких давлениях.

Основой условно называемых трехходовых клапанов является традиционный шток с конусным запирающим окончанием, называемый иглой, и седло корпуса.

Типовая конструкция игольчатого клапана приведена на рис.5.43. В корпусе 1 на линии прохода рабочей среды установлен шток 2 с рабочим торцом в виде иглы. Ход этого штока 2, а, соответственно и перемещение иглы относительно седла 3 определяет пропускное положение клапана: закрыто или открыто. Перемещение штока 2 при вращении за штурвал 4 обеспечивается резьбой в корпусе клапана 1.

Рис. 5.43. Клапан запорный игольчатый (КЗИ): 1 – корпус клапана; 2 – шток; 3 – седло корпуса; 4 – штурвал; 5 — накидная гайка; 6 – уплотнительный сальник

Видео:5 видео. Кран под манометр. Серия: Элементы системы отопления промышленных объектовСкачать

Уплотняется шток устройства накидной гайкой 5 и эластичным сальником 6, материалом для которого может служить фторопласт, набивной пропитанный графитом жгут и др.

Канал подвода 7 рабочей среды в клапане обычно изготавливается соосно корпусу. В результате, среда поступает «под иглу», т.е. давление отсекается седлом и плотно посаженной в него иглой. Канал отвода 8 начинается выше окончания иглы и выходит на ось в месте подсоединения манометрического прибора.

В такой конструкции при закрытом клапане отсутствует воздействие давления рабочей среды на верхнюю часть иглы — на шток и на герметизирующие этот шток уплотнения – сальники.

Главные требования к проходному отверстию в корпусе клапана состоят в возможности подвода среды и малой его засоряемости. Диаметр проходного отверстия в корпусе обычно невелик и составляет 4…6 мм. Для подвода рабочей среды к манометрическому прибору и его функционированию такой диаметр, как следует из широкой практической апробации, оптимален.

На корпусах игольчатых клапанов обычно нанесена стрелка – указатель направления движения среды. Соответственно игольчатые клапаны необходимо монтировать строго в соответствии с указанием стрелки на корпусе прибора. При таком подключении давление подводимой среды при закрытом клапане воздействует «под иглу», т.е. давление отсекается седлом и плотно посаженной в него иглой. При ином варианте подключения давление может воздействовать на верхнюю часть иглы и герметизирующие уплотнения – сальники, что нарушает регламент работы и может существенно снижать надежность работы устройства.

Не рекомендуется использовать игольчатые запорные клапаны для дросселирования среды, сглаживания пульсационных давлений. Подводящая арматура должна находиться в одном из двух положений: открыто или закрыто.

Читайте также: Клапан впускной змз 523

Конструкция игольчатого клапана достаточно проста, но обеспечивает герметичность, в зависимости от исполнения, при давлениях до 40 МПа и выше.

Присоединительные размеры игольчатых клапанов различны. Основные виды присоединений, принятые и получившие наибольшее распространение в нашей стране, приведены на рис.5.44.

Видео:Устройство и эксплуатация манометров. ППД.Скачать

Рис.5.44. Схематичные виды присоединений игольчатых клапанов: а – штуцер с соском; б – резьбовое гнездо; в – гнездо под штуцер манометра; г — двухрезьбовая муфта; д – ниппель с накидной гайкой.

Присоединение кранов и клапанов к подводящим коммуникациям в большинстве конструкций обеспечивается штуцером с соском (рис.5.44а), повторяющим геометрию присоединительного штуцера манометра и резьбовым гнездом (рис.5.44б) под штуцер, показанный, например, на рис.5.27в.

Соединение кранов и клапанов с присоединительными штуцерами измерительных манометрических приборов посредством резьбового гнезда (рис.5.44в), двухрезьбовой муфты (рис.5.44г) или ниппеля с накидной гайкой (рис.5.44д).

Штуцер с соском (рис.5.44а) изготавливается с резьбой М20х1,5 или G1/2” на клапанах КЗИ, КЗИС, КЗИМ, КЗИТ и некоторых видах кранов.

Резьбовое гнездо (рис.5.44б) с трубной резьбой имеет место на кранах, в которых манометр устанавливается в гнездо (рис.5.44в) с метрической резьбой М20х1,5.

Двухрезьбовая муфта (рис.5.44г), называемая зачастую стяжной, получила свое название от двух резьб: левая – согласованная с резьбой выходного штуцера клапана и правая, соответствующая резьбе присоединительного штуцера манометра. Наличие двух резьб в стяжной муфте позволяет соединять штуцер манометра с клапаном, обеспечивая позиционирование его лицевой стороны относительно плоскости обзора оператора.

В штуцере клапана предусмотрено посадочное место для соска присоединительного штуцера манометра. Герметичность стыкового соединения двух штуцеров с помощью стяжной муфты обеспечивается силой резьбового натяга. Поэтому изготовление в центральной части некоторых моделей двухрезьбовой муфты сквозного отверстия не влияет на герметичность уплотнения, но обеспечивает безопасность оператора при демонтаже такого соединения. При отворачивании муфты нарушается герметичность соединения и происходит стравливание рабочей среды, если она находится под давлением, через сквозное отверстие. Лабиринт уплотнения и малый диаметр сквозного отверстия повышают безопасность оператора от попадания на него рабочей среды.

Ниппели с накидными гайками (рис.5.44д) идентичны таким же конструкциям присоединений сифонных отводов и изготавливаются, как и для предыдущей модели присоединения), с метрическими (М20х1,5) и трубными (G1/2”) резьбами.

Видео:ТРЕХХОДОВОЙ КРАН ДЛЯ МАНОМЕТРА НА ОТОПЛЕНИИ,СБРОС ДАВЛЕНИЯ,ОТКЛЮЧЕНИЕ МАНОМЕТРА ОТ КОММУНИКАЦИЙСкачать

При демонтаже манометрического прибора, однако, должна исключаться возможность попадания среды на оператора или сервисного специалиста. С целью решения такой задачи в последние годы получила распространение конструкция игольчатого клапана со сливом (КЗИС), схематично представленная на рис.5.45.

Рис.5.45. Вид (а) и схема (б) клапана запорного игольчатого со сливом (КЗИС): 1 – винт сбросной; 2 – канал отводной.

В этой конструкции сбросной винт 1 имеет конусный наконечник, а в корпусе клапана на отводном канале 2 под его посадку изготавливается гнездо. При закрытии клапана – вворачивании штока до упора в посадочное гнездо – и перекрытии подачи измеряемой среды к манометрическому прибору (перед его демонтажом) выворачивается сбросной болт и сливается среда, оставшаяся во внутренней полости измерителя. Таким образом обеспечивается безопасность работ, заключающаяся в недопустимости попадания остатков измеряемой среды на оператора, обслуживающего манометрические приборы.

Для обеспечения возможности поверки манометрических приборов по рабочей точке, контроля текущих показаний с повышенной точностью в последние годы получили широкое распространение клапаны запорные игольчатые со штуцером под контрольный манометр (КЗИМ) (рис.5.46). К традиционной конструкции игольчатого клапана со сливом (КЗИС) добавлен резьбовой штуцер контрольного манометра 1. В этом клапане подача рабочей среды в присоединительный щтуцер рабочего манометра и штуцер контрольного манометра перекрывается одним штоком-иглой. Для предотвращения выброса среды в рабочем состоянии клапана штуцер контрольного манометра закрывается резьбовой пробкой 2. Перекрытие выходного канала штуцера контрольного манометра осуществляется ниппелем-заглушкой 3, уплотняющейся по методу «сфера по конусу».

Читайте также: Клапан ускорительный шакман f3000

Подсоединение контрольного или эталонного манометра производится стяжной муфтой.

Рис. 5.46. Схема (а) и вид клапана запорного игольчатого со штуцером под контрольный манометр (КЗИМ), корпус которого изготовлен штамповкой (б) и механической обработкой (в) : 1 – штуцер контрольного манометра; 2 – пробка; 3 – ниппельзаглушка.

Видео:Принцип работы электромагнитного нормально открытого клапанаСкачать

В клапанах КЗИМ также предусмотрен слив рабочей среды перед демонтажом манометрического прибора.

Продувка импульсных линий в конструкции КЗИМ не предусматривает отключение в этом процессе рабочего манометра.

Клапан запорный игольчатый трехходовой (КЗИТ) обеспечивает выполнение всех функций по аналогии с трехходовым краном. Основой его конструкции (рис.5.47) служит тот же шток-игла с седлом корпуса. Рабочий манометр устанавливается в гнездо 1 и – манометр контрольный или эталонный в место монтажа 2 на соответствующих выходах КЗИТа. Рабочая среда поступает в штуцер ввода рабочей среды 3. На линии подвода среды установлен клапан рабочего манометра 4. На этой же линии вмонтирован клапан контрольного манометра 5, т.е. эти автономные клапаны установлены на линиях подвода рабочей среды к рабочему и контрольному манометрам и могут независимо друг от друга открывать подачу рабочей среды и закрывать ее.

Рис.5.47. Структура (а), габаритные размеры (б) и вид (в) клапана запорного игольчатого трехходового (КЗИТ): 1 — гнездо рабочего манометра; 2 – место монтажа манометра контрольного или эталонного; 3 – штуцер ввода рабочей среды; 4 – клапан рабочего манометра; 5 – клапан контрольного манометра; 6 – винт сброса среды.

КЗИТы, также как и КЗИ, КЗИСы оснащены винтами сброса среды 6, обеспечивающими безопасный демонтаж манометрических приборов.

Корпусы под клапаны запорные игольчатые типовые (КЗИ), со сливом (КЗИС), со штуцером под контрольный манометр (КЗИМ), трехходовые (КЗИТ) изготавливаются горячей штамповкой, например показанный на рис.5.46б, и механической обработкой из сортового проката, представленный, например, на рис.5.46в. Высокие механические свойства используемого металла позволяют эти устройства применять для давлений до 25 МПа – из латуни; до 40 МПа – из углеродистой стали; до 60 МПа и выше – из нержавеющей стали. Для более высоких и сверхвысоких давлений также используется нержавеющая сталь, но с высокими прочностными характеристиками, обязательной дефектацией путем сканирования тела металла на отсутствия трещин, пор, эрозийных зон и других дефектов структуры с контролем технологии производства. Такие клапаны, как правило, нумеруются.

Для подключения дифференциальных манометров и измерительных преобразователей разности давлений (см. раздел 6) применяют схему из нескольких игольчатых клапанов. Она достаточно трудоемка и для ее упрощения (как при изготовлении, так и установке) предлагается для подключения дифманометра применять блок игольчатых клапанов (рис. 5.48), зачастую называемый вентильным блоком.

Видео:Как установить игольчатый кран на самогонный аппарат Родник Про 3.Скачать

Рис. 5.48. Схема (а) и вид (б) блока игольчатых клапанов для подключения дифманометра: 1 и 2 – резьбовые вводы «плюсового» и «минусового» давлений; 3 – корпус; 4 – рабочий канал; 5 – уравнительный клапан; 6 и 7 – клапаны подвода «плюсового» и «минусового» давлений соответственно; 8 и 9 – выходы «плюсового» и «минусового» давлений; 10 и 11 – штуцеры продувки

Читайте также: Клапан дымоудаления сп4 220 как

Подвод «плюсового» и «минусового» давлений осуществляется через резьбовые вводы 1 и 2, размещенные в корпусе блока 3. Измеряемая среда через них поступает в рабочий канал 4, который в закрытом состоянии разделяется уравнительным клапаном 5 на две автономные линии. Это не позволяет контактировать средам «плюсового» и «минусового» давлений. Среда «плюсового» давления при открытом клапане подвода 6 поступает на выход 8.

Работа блока игольчатых клапанов, а также включение с его помощью измерительного преобразователя разности давлений рассмотрены в разделе 6.

На маховике запорной арматуры должно быть указано направление его вращения при открывании или закрывании арматуры/5-6/.

В сервисных центрах, метрологических лабораториях часто по различным причинам случаются «передавливания» эталонных манометрических приборов, когда во внутреннюю полость манометра подается рабочая среда с давлением, существенно превышающим предельно допустимое. В результате трубчатая пружина претерпевает необратимые деформации и становится не пригодной для дальнейшего использования. Для исключения таких режимов предусматривается предохранительный клапан, устанавливаемый перед манометрическим прибором, обеспечивающий перекрытие подводящего канала к внутренней полости измерителя и сброс рабочей среды при превышении предельного давления.

Конструкции предохранительных клапанов различны. Так, на рис. 5.49 представлена схема и вид клапана, функционирующий на основе поршня с двойным уплотнением.

Рис. 5.49. Схема (а) и вид (б) предохранительного клапана: 1 – корпус; 2 – запорный поршень; 3, 4 – уплотнители; 5 – пробка; 6 – уплотнительная прокладка; 7 – площадка; 8 – пружина; 9 – опорный штуцер; 10 – контрирующий винт

Видео:Сантехник научил, как сделать трёхходовой кран своими рукамиСкачать

В рабочем гнезде корпуса 1 размещен запорный поршень 2 с уплотнителями 3 и 4. Торец гнезда поршня герметично закрыт пробкой 5 с уплотнительной прокладкой 6. С обратной стороны поршня размещена площадка 7 с прижимной пружиной 8, которая вторым своим концом опирается на опорный штуцер 9. Устойчивая фиксация штуцера обеспечивается контрирующим винтом 10.

Устройство работает следующим образом. Рабочая среда давлением рраб через подводящий штуцер и канал поступает в рабочее гнездо корпуса. При условии, когда рабочее давление среды меньше предельного, т. е. рраб рпред рабочее давление воздействует на запорный поршень, который садится в гнездо корпуса и перекрывает уплотнителем подачу среды в выходной канал.

Положение опорного штуцера, перемещаемого по резьбовому каналу корпуса, определяет «сжатость» прижимной пружины и соответственно величину предельного давления рпред.

Предел срабатывания предохранительного клапана устанавливается на тарировочных стендах путем изменения положения опорного штуцера. Окончательно установленное его положение фиксируется контрирующим винтом.

© 2002 — 2021. НПО ЮМАС
Разработка и производство приборов измерения давления и температуры: манометров, термометров,
напоромеров и клапанов в Москве, Екатеринбурге, Самаре, Санкт-Петербурге, Уфе, Омске, Тюмени и Нижнем Новгороде.
Все права защищены.

Уважаемый пользователь. Уведомляем Вас о том, что персональные данные, которые Вы можете оставить на сайте, обрабатываются в целях его функционирования. Если Вы с этим не согласны, то пожалуйста покиньте сайт. В противном случае это будет считаться согласием на обработку Ваших персональных данных.
Политика конфиденциальности