Регулирующие клапаны: конструкция, применение, принцип работы, виды

Регулирующий клапан — вид арматуры для управления рабочей средой. Благодаря использованию запорно-регулирующих клапанов можно менять объем среды, контролируя таким образом давление и другие параметры в системе.

В этой статье рассмотрим виды регулирующих клапанов, их конструкцию, принцип действия и важные нюансы, которые касаются монтажа.

Как работает клапан

Принцип действия регулирующего клапана прост: арматура уменьшает (увеличивает) пропускное отверстие, и объем транспортируемой среды, соответственно, уменьшается (увеличивается). Меняется и уровень давления. Запорный механизм приводят в действие вручную либо посредством привода.

Для ручного управления используют специальные краны в виде штурвалов — чтобы пользоваться ими, нужна значительная физическая сила. Автоматические модели дополнительных усилий не требуют, поэтому используются чаще.

Конструкция

Основные элементы:

• корпус;
• уплотнитель:
• запорный узел;
• шток, соединяющий привод с запорным устройством;
• пропускное отверстие;
• крепления.

В конструкции регулирующего клапана могут быть некоторые нюансы: могут отличаться тип рабочего механизма и способ, которым изделие фиксируется к трубопроводу (крепления разных типов устроены по-разному).

Где используют клапаны

Применение регулирующих клапанов возможно в большинстве отраслей промышленности, а также в быту. Разные варианты оборудования подходят для монтажа инженерных коммуникаций. В химической, нефтехимической отрасли, в пищевой промышленности с помощью регулирующей арматуры контролируют давление в трубопроводах.

Типы регулирующих клапанов

По способу движения рабочей среды

Выделяют проходные и угловые модели. Проходные клапаны устанавливают на прямых отрезках трубопровода, направление транспортировки рабочей среды остается прежним. Угловые позволяют изменить направление перемещения на 90°. 

По материалу

Регулирующие клапаны используют в условиях высоких нагрузок, поэтому распространенные материалы в производстве таких изделий — нержавеющая сталь, чугун, латунь и другие прочные сплавы. Материал выбирают, исходя из особенностей среды, с которой арматуре предстоит взаимодействовать: горячая и холодная вода, нефтепродукты, пар, газы, различные жидкости и т.п. 

По способу управления

Клапаны делят на ручные и автоматические. Ручная арматура подходит для трубопроводов малого сечения и чаще используется в быту. В промышленности обычно применяют автоматические модели. Их комплектуют специальными датчиками, способными оценивать параметры давления и менять в соответствии с этими данными потребляемый объем среды. Клапан перекрывает поток автоматически механизмом на основе пневматического, гидравлического или электропривода.

По виду затвора

Арматура для контроля давления в трубопроводе бывает четырех видов:

1. Седельной. Рабочий элемент в таких клапанах — плунжер (может быть тарельчатым, игольчатым или стержневым). Он проходит через седла арматуры, уменьшая ее сечение. Бывают одно- и двухседельные модели. 
2. Клеточной. Регулировка давления в трубопроводе производится посредством затвора в виде цилиндра — он передвигается по клетке, которая выполняет роль пропускного узла. Эту конструкцию используют достаточно часто, она очень удобна: такие устройства практически не вибрируют и не шумят.
3. Золотниковой. Затворный механизм здесь — вращающийся до определенного угла золотник. Управлять таким устройством нетрудно: жидкости и газы в трубопроводе почти не оказывают сопротивления при движении запорного механизма. Но есть и минус: полной герметичности данное устройство обеспечить не может. Поэтому на магистральных трубопроводах такие клапаны не устанавливают. 
4. Мембранной. Сечение трубопровода перекрывается с помощью эластичной (резиновой или фторопластовой) мембраны. Данный вид арматуры устойчив к действию агрессивных веществ и коррозии. Мембранные модели можно использовать в химической и нефтехимической промышленности.

Назначение

По принципу действия регулирующие устройства делят на такие категории:

• Ограничивающие двухходовые модели. Перекрывают поток, применяются в системах горячего водоснабжения и автономных системах отопления для регуляции расхода среды и перепада давления.
• Смешивающие или разделяющие трехходовые. Имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу. Используются в основном в системах теплоснабжения, подключенных к автономным котельным (при условии, что нет необходимости ограничивать расход при сохранении коэффициента смешения). Также эти устройства подходят для управления теплоотдачей калориферов в вентиляционной системе.
• Смешивающие или разделяющие четырехходовые клапаны основаны на принципе двойного перепуска. Используются довольно редко — в основном, в системах теплоснабжения.

Варианты монтажа

Есть три способа фиксации клапанов:

1. Фланцевый: На конце патрубка находится фланец — деталь с отверстиями под шпильки или болты. Такой способ фиксации клапана используют в основном в моделях промышленного назначения.
2. Резьбовой. На концах патрубков расположена резьба — изделие можно быстро установить на нужный участок трубопровода. Это удобно в быту.
3. Сварной. Приварная фиксация технически сложна, требует дополнительных трудозатрат. Используется редко. 

В каталоге «Теплоснаб» представлены все виды современной запорно-регулирующей арматуры. Мы предлагаем продукцию известных мировых производителей для промышленного и бытового применения.