Totul despre proiectarea supapelor de oprire, tipuri, diferențe și modul de alegere a celei potrivite

Supapă de reglare.

Această supapă este similară cu o supapă de reducere a presiunii. Supapa de control are un actuator special, de obicei pneumatic sau electric, conectat la un regulator automat. Unitatea de control este un dispozitiv care măsoară debitul fluidului, temperatura sau presiunea și le compară cu nivelul necesar. Unitatea de control emite o comandă prin care se stabilește poziția dorită a corpului de lucru. Mișcarea corpului de lucru în supapele de comandă poate fi translațională sau rotațională; structural, ele sunt cel mai adesea de tip supapă sau clapetă. Supapele de control sunt utilizate pe scară largă pentru a regla presiunea sau debitul fluidului. O astfel de supapă este rareori complet închisă sau deschisă. În supapa de control, are loc strangularea debitului, care este însoțită de o cădere de presiune. În acest sens, o astfel de supapă trebuie să fie foarte rezistentă la efectele erozive ale fluxului de fluid. O scădere a presiunii poate duce la cavitație în lichid și zgomot în fluxurile de gaz sau vapori (cm.

CAVITAȚIE). Au fost dezvoltate proiecte speciale de supape de control cu ​​rezistență crescută la cavitație și zgomot redus. Supapele de control funcționează în condiții mai nefavorabile decât majoritatea celorlalte tipuri de supape.

Supape de control: abordarea celor mai dificile provocări

Reglarea parametrilor fluxului mediului de lucru este necesară pentru controlul eficient al proceselor tehnologice și interconectarea fazelor individuale ale acestora. Fără aceasta, este imposibil să se asigure stabilitatea în modurile nominale și cursul normal al modurilor tranzitorii.

Controlul parametrilor debitului mediului de lucru prin schimbarea debitului acestuia, furnizarea unui set de cerințe pentru tipul caracteristicilor de control, fiabilitatea și acuratețea reglării, este una dintre cele mai importante sarcini ale supapelor conductelor. Și, mai presus de toate, ─ supapele de control, care ocupă un loc extrem de important în nomenclatura generală a supapelor conductelor.

Supapele de comandă, atât în ​​forma lor „clasică”, cât și în combinație cu supapele de închidere (conform „GOST 24856-2014. Supape de conducte. Termeni și definiții”) oferă condiții pentru funcționarea normală a echipamentelor la diferite facilități, inclusiv astfel de complexe și responsabile ca centrale termice, centrale nucleare, sisteme de transport prin conducte. Un exemplu de simbioză a diferitelor tipuri de fitinguri pentru conducte este o supapă de închidere și control (supapă de închidere și control) care combină funcțiile supapelor de închidere și de control. După cum știți, supapele de închidere sunt proiectate pentru a opri fluxul mediului de lucru cu o anumită etanșeitate.

Uneori, supapele conductei de control sunt clasificate ca fiind independente de punctul de frecare al clasificării stabilite în documentația de reglementare și tehnică (A fost cazul în „GOST R 52720-2007. Fitinguri de țevi. Termeni și definiții”; care a înlocuit GOST R 52720-2007 GOST 24856-2014 ® nu menționează supapele de reducere a presiunii), supapele de reducere (clapetă) concepute pentru a reduce (reduce) presiunea de funcționare în sistem prin creșterea rezistenței hidraulice în traseul de curgere. Adică o supapă de reglare a presiunii. Relevanța supapelor de control crește doar pe măsură ce condițiile de funcționare din industria energetică devin mai complexe.Manifestarea lor izbitoare este o creștere a parametrilor inițiali ai agenților de răcire la centralele termice și o creștere a capacității unitare a centralelor cu turbină din industria energiei nucleare.

Fără utilizarea supapelor de comandă, este imposibil să îndeplinim cerințele tot mai mari pentru a asigura funcționarea fiabilă și, în același timp, cea mai economică a diferitelor sisteme din industria termică și electrică, transportul prin conducte și alte domenii ale tehnologiilor moderne.

Supape de scurgere și de siguranță.

Dispozitive cu supape de siguranță și de scurgere pentru reducerea automată a presiunii în vasele închise atunci când atinge o limită periculoasă Aceste supape sunt utilizate într-o mare varietate de dispozitive tehnice de la aparatele de cafea, vasele de presiune și sistemele de încălzire a cazanelor până la centralele electrice, unde presiunea ajunge la 30 MPa, și la sistemele hidraulice de putere, unde presiunea poate ajunge la 70 MPa. Există o anumită diferență între supapele de siguranță și cele de evacuare. Supapa de siguranță este un tip special de supapă de scurgere de tip arc care este proiectată să se deschidă momentan pentru a elibera o cantitate mare de abur sau gaz dintr-o dată și apoi să se închidă din nou brusc. Supapele de scurgere sunt folosite pentru a comunica cu atmosfera în sistemele de lichide și supapele de siguranță în sistemele de gaze și abur de înaltă presiune.

Supapa de scurgere se deschide ușor când presiunea din vas atinge o valoare setată (scăzută) și crește încet eliberarea fluidului pe măsură ce crește presiunea. Supapa de scurgere este de obicei utilizată acolo unde nu este de dorit sau nu este necesar să se elibereze volume mari de fluid de lucru.

Supapă de poartă.

Supapele de poartă (porți) sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de conducte industriale în care supapa trebuie să fie fie complet închisă, fie complet deschisă. O astfel de supapă se numește supapă de închidere. Când supapa este deschisă, fluxul trece cu rezistență mică sau deloc. În amortizoare, amortizorul este coborât în ​​ghidaje. La supapele de poartă cu dublu scaun cu pană, discurile sunt apăsate pe scaune datorită încastrării lor în timpul mișcării tijei. La supapele cu rotație a tijei, capătul inferior al tijei este înșurubat în supapă; rotația tijei determină ridicarea și căderea supapei. În supapele cu tijă de ridicare care ocupă mai mult spațiu în poziția deschisă, partea superioară a tijei este filetată, iar roata de mână este o piuliță cu șaibe de împingere. Piulița mișcă tija în timp ce roata de mână se rotește.

Recomandări de selecție a supapelor

Datorită faptului că supapele cu flanșă sunt răspândite, selecția lor ar trebui abordată cu o îngrijire extremă și scrupuloasă. Dacă dispozitivul este ales incorect, există posibilitatea ca acesta să eșueze în curând. Există mai mulți parametri cheie de luat în considerare atunci când cumpărați un instrument:

• materialul din care este realizat corpul;
• tipul de coajă;
• un fel de mecanism de acționare.

Supapele, al căror corp este fabricat din oțel, sunt durabile și durabile, dar se recomandă instalarea lor pe conducte prin care se transportă abur, gaz, produse petroliere sau apă. Avantajul oțelului aliaj este că este capabil să reziste la temperaturi ambientale scăzute, ajungând la 60 de grade sub zero.

Supapele din oțel inoxidabil au o rezistență ridicată la coroziune, precum și rezistență la elemente chimice agresive. Supapele cu flanșă din oțel inoxidabil sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară, deoarece este necesar să se mențină o puritate ridicată a mediului care este transportat prin conductă. Piesele din fontă au o rezistență scăzută la factorii de mediu, precum și sunt fragile și au o greutate specifică solidă. Se recomandă instalarea unor astfel de mecanisme pe sistemele de alimentare cu apă.

Atunci când cumpărați o supapă de închidere, trebuie să țineți cont de proiectarea corpului său, care poate fi complet sudat sau pliabil.Mărimea piesei și capacitatea de a efectua unul sau alt tip de lucrări de reparații vor depinde de proiectare. Părțile toate sudate au un corp dintr-o singură bucată, care nu prevede posibilitatea de a efectua măsuri de revizie, prin urmare, o astfel de supapă ar trebui instalată în acele zone în care reglarea debitului mediului este extrem de rară.

Această precauție este necesară pentru a prelungi durata de viață a dispozitivului.

Proiectarea supapelor cu garnitură constă din piese individuale care pot fi înlocuite, dacă este necesar, dacă oricare dintre ele devine inutilizabilă. Datorită faptului că supapa este dezasamblată, aceasta poate fi utilizată pentru a efectua orice tip de lucrări de reparații, dar un astfel de instrument se distinge prin costul ridicat.

În funcție de caracteristicile specifice ale procesului, puteți alege o supapă cu flanșă cu un mecanism de comandă adecvat. Cel mai simplu mecanism de acționare pentru supapele cu flanșă este un mâner, cu care supapa este mutată în modul deschis sau închis. Atunci când alegeți o supapă pentru reglarea fluxului de substanțe groase, trebuie avut în vedere faptul că mânerul trebuie să fie puternic și făcut din materiale durabile.

Un alt tip comun de mecanism de acționare este o cutie de viteze, care trebuie instalată pe țevi dacă secțiunea lor transversală este mai mare de 300 mm. Tulpina este pusă în mișcare prin intermediul unei volante, care începe să se rotească atunci când comutatorul de comutare este comutat. Dispozitivele automate sunt reprezentate de sisteme de control pneumatic și electric, cu ajutorul cărora puteți controla supapa chiar și de la distanță. Astfel de dispozitive contribuie la cea mai eficientă reglare a tuturor proceselor tehnice.

Clasificarea supapelor

Supapa de reținere de tip închidere este adesea denumită „anti-inundație” datorită funcției sale principale de a preveni scurgerea fluidului. Pe piața supapelor de tip închidere, se disting supape de diferite modele, în funcție de locul instalării lor, precum și de funcțiile îndeplinite.

Supapele de închidere sunt clasificate după caracteristicile de proiectare în:

• colţ;
• punct de control;
• cu un singur scaun pentru dispozitivul de blocare;
• cu două locuri.

Prin metoda de închidere, dispozitivele de închidere de unică folosință sunt clasificate în funcție de metoda de tăiere a fluxului conținutului conductei în:

• dispozitive în care suprapunerea se efectuează prin intermediul unui efect de sarcină;
• supape închise printr-un mecanism cu arc;
• unități cu acționare pneumatică;
• dispozitive cu o supapă electromagnetică instalată.

Fiecare tip de supape de închidere este selectat și instalat numai cu ajutorul unor specialiști calificați, care sunt bine versați în configurația și scopul unuia sau altui element al sistemelor de conducte. Supapele automate sau mecanice pot avea scopuri diferite, ceea ce determină în mod direct domeniul de utilizare al acestei supape.

Dispozitive de protecție pentru acționări pneumatice

Unitățile de frânare cu mai multe circuite se caracterizează prin autonomia fiecărui circuit, care se manifestă prin păstrarea performanțelor lor în cazul depresurizării sau defectării unuia sau mai multor circuite incluse în unitate. La acționările pneumatice cu mai multe circuite, autonomia circuitelor se realizează prin intermediul supapelor de siguranță - triplă, dublă și simplă.

***

Supapă de siguranță dublă

Supapa de siguranță dublă (Fig. 1, a) servește la distribuirea aerului comprimat provenit din compresor peste două circuite și la menținerea presiunii într-un circuit dacă celălalt este deteriorat. Aerul comprimat de la compresor, care trece de regulatorul de presiune și dispozitivul de siguranță antigel, intră în cavitatea centrală și, apăsând două supape plate, trece prin ieșirea către circuitul sistemului de frânare auxiliar și, în același timp,printr-o altă priză - la circuitul sistemelor de parcare și de rezervă ale tractorului și remorcii.

Dacă se produce o scurgere de aer într-unul din circuite, de exemplu, conectat la ieșirea din dreapta, atunci pistonul central împreună cu supapa de placă din dreapta se vor deplasa spre dreapta sub influența presiunii aerului în ieșirea din stânga și apasă împotriva forței piston (supapa rămâne închisă). De îndată ce presiunea din cavitatea centrală este mai mare decât forța arcului primului piston încăpățânat, supapa dreaptă a plăcii se va îndepărta de pistonul central și aerul în exces va scăpa în circuitul cu scurgeri. Același lucru se va întâmpla în cazul creșterii debitului de aer într-unul din circuite. Dacă unul dintre circuite este deteriorat, supapa dublă de siguranță menține o presiune de 0,52 ... 0,54 MPa în celălalt circuit.

***

Supapă de siguranță triplă

Supapa de siguranță triplă (Fig. 1, c) distribuie aerul care vine de la compresor pe trei circuite autonome și, dacă unul dintre ele este deteriorat, menține presiunea în circuitele reparabile.

Aerul comprimat de la compresor intră în cavitățile din stânga și din dreapta și, când presiunea crește la 0,52 MPa, deschide supapele din stânga și din dreapta, depășind rezistența arcurilor sale. Îndoiind diafragmele stânga și dreapta, aerul comprimat intră prin orificiile de ieșire în circuitele frânelor de lucru ale roților axei față și ale remorcii, precum și roțile boghiului și remorcii spate. În același timp, aerul comprimat deschide supapele de bypass stânga și dreapta, intră în cavitatea centrală și la o presiune de 0,51 MPa, deschizând supapa centrală, trece prin ieșire în circuitul sistemului de eliberare.

Când unul dintre circuite este depresurizat, presiunea din cavitatea asociată a supapei de siguranță va scădea și, sub acțiunea arcului, supapa circuitului deteriorat se va închide.

Dacă conducta de alimentare de la compresor este depresurizată, atunci toate supapele se vor închide sub acțiunea arcurilor și presiunea din circuite va rămâne.

***

Supapă de siguranță unică

O singură supapă de siguranță (fig. 2) este utilizată pentru a conecta cele două circuite ale sistemului de frânare și pentru a asigura funcționarea lor independentă. Funcțiile sale includ menținerea presiunii în receptorul tractorului în cazul unei scăderi de urgență a presiunii în linia remorcii și protejarea remorcii de frânarea spontană în caz de scădere bruscă a presiunii în receptorul tractorului.

La o presiune de 0,55 MPa, aerul comprimat care intră prin canalul de intrare, depășind rezistența arcului de întoarcere a pistonului, ridică membrana și trece în canalul de ieșire și de acolo intră în linia de alimentare a remorcii prin supapa de reținere.

Când presiunea din canalul de admisie scade sub 0,545 MPa, arcul de întoarcere a pistonului readuce diafragma la locul său. Supapa de reținere împiedică aerul comprimat de pe linia de alimentare să pătrundă în canalul de ieșire de sub membrană.

***

Disciplinele academice

• Grafica inginerească
• MDK.01.01. „Dispozitiv auto”
• Harta secțiunii
• Dispozitivul general al mașinii
• Motorul mașinii
• Transmisie auto
• Direcție
• Sistem de franare
• Suspensie
• Roți
• Corp
• Echipamente electrice pentru vehicule
• Bazele teoriei mașinilor
• Bazele diagnosticului tehnic
• Bazele ingineriei hidraulice și termice
• Metrologie și standardizare
• Echipamente agreabile
• Bazele agronomiei
• Transportul mărfurilor periculoase
• Stiinta Materialelor
• Management
• Mecanica tehnică
• Sfaturi pentru un student absolvent

Olimpiade și probe

• „Inginerie grafică”
• „Mecanică tehnică”
• „Motorul și sistemele sale”
• „Șasiu auto”
• "Echipamentul electric al mașinii"

Materiale.

Supapele sunt fabricate dintr-o varietate de materiale: fontă gri sau fontă ductilă, bronz, oțel carbon sau oțel inoxidabil și aliaje pe bază de nichel, cum ar fi Monel și Inconel.Aceste materiale variază în ceea ce privește costul, intervalul de temperatură de funcționare și rezistența la coroziune și sunt listate în ordine crescătoare de cost. Fonta gri este potrivită pentru majoritatea aplicațiilor non-critice, în special în instalații sanitare. Bronzul are o rezistență ridicată la coroziune și este utilizat pentru medii corozive. Oțelul carbon este durabil și poate fi utilizat la presiuni ridicate. Oțelul crom-molibden se caracterizează prin rezistență la căldură și este utilizat la temperaturi ridicate (aproximativ 600 ° C), de exemplu, în instalațiile de încălzire. Oțelurile inoxidabile și aliajele de nichel au o rezistență mai mare la coroziune decât bronzul și o rezistență ridicată la căldură. COROZIUNEA METALELOR; PROPRIETĂȚI MECANICE A METALELOR.

Supapele realizate din aceste materiale sunt utilizate la presiuni de la mai puțin de 0,5 MPa (sisteme de alimentare cu apă urbană) până la 70 MPa (acționări hidraulice). Temperatura de funcționare poate varia de la 255 ° C (hidrogen lichid) la 800 ° C (turbine cu gaz). Materialele ieftine, cum ar fi fonta gri, sunt uneori acoperite cu epoxidic pentru protecție împotriva coroziunii.

Interiorul supapei poate fi realizat din aceleași materiale ca și corpul, dar sunt folosite și acoperiri din plastic, cauciuc și armături. De obicei, bumbacul, teflonul, cauciucul sau grafitul sunt utilizate ca materiale de etanșare pentru a sigila scaunul, tija și dopul, în funcție de mediu și temperatură. Materialele de etanșare trebuie să asigure o etanșare bună și, în același timp, o frecare redusă pentru a asigura libera mișcare a tijei.

Specificații

Principalele caracteristici tehnice ale supapelor de comandă necesare pentru a le selecta și conecta la sistemul de conducte sunt:

• Diametrul nominal al alezajului;
• Tipul de blocare;
• Tipul de fixare pe conductă: flanșat sau filetat. Dispozitivele de sudură sunt mai puțin frecvente;
• Gama de schimbări în starea mediului de lucru. Temperatura și presiunea maximă și minimă la care supapa de control rămâne funcțională;
• Materialul corpului supapei și suprafețele de etanșare;
• Tipul de control: manual, pneumatic, hidraulic și așa mai departe.

Instalarea supapelor de control se efectuează în principal pe sisteme care necesită o distribuție precisă a fluxului mediului de lucru, cel mai adesea acestea sunt sisteme de încălzire. De asemenea, supapele de control sunt utilizate pe scară largă în industrie, atunci când se transportă medii de lucru lichide și gazoase.

Dacă aveți nevoie de supape de control pentru încălzire și alimentare cu căldură, vă rugăm să contactați profesioniștii apelând gratuit 8-800-77-55-449 sau prin e-mail pe site-ul www.gardarikamarket.ru

UNITĂȚI

Supapele au de obicei unul sau alt actuator. Cel mai simplu actuator este o roată de mână sau un braț oscilant cu supapă liniară. Dispozitive speciale, cum ar fi un angrenaj, pot fi utilizate pentru rotirea roții de mână. Acționările hidraulice sau pneumatice sunt adesea utilizate. Aceste dispozitive de acționare pot genera forțe semnificative necesare pentru a deplasa tijele supapelor în locuri de presiune ridicată sau îndepărtate sau pentru a acționa mai multe supape de la o singură consolă. Dispozitivele de acționare a supapelor cu membrană cu arc folosesc de obicei aer comprimat. Aerul comprimat deplasează diafragma cu tija într-o direcție, iar arcul în direcția opusă. Motoarele electrice sunt, de asemenea, adesea folosite ca acționări. Vezi si

SERVO; CONTROLUL ȘI REGULAREA AUTOMATICĂ.

Podlesny N.I., Rubanov V.G. Elemente ale sistemului automat de control și monitorizare. Kiev

, 1982
Supapele sunt fitinguri de țevi cu o supapă sub forma unui disc plat sau conic, care se deplasează reciproc de-a lungul axei centrale a suprafeței de etanșare a scaunului corpului.Supapele includ, de asemenea, fitinguri (supape rotative), în care un obturator în formă de disc se mișcă într-un arc. Arcul descris de centrul supapei este tangent la axa scaunului, centrul arcului este în afara orificiului scaunului, iar axa de rotație a supapei este perpendiculară pe axa fluxului mediu.

Modele populare de supape cu flanșă

Astăzi există mai multe tipuri de supape de închidere. Totul depinde de ce metodă este utilizată pentru a suprapune mediul de lucru. Lista modelelor populare include următoarele mecanisme:

1. şurub;
2. Poartă;
3. minge;
4. plută.

Pe piesele înșurubate, supapa mobilă este fixată cu o conexiune cu șurub. Trebuie apăsat pe scaun, care se află în cilindrul principal al supapei. Ambalajul cutiei de umplere este reprezentat de o șaibă de etanșare, care asigură etanșeitatea dispozitivului.

Dezavantajele specifice ale mecanismului includ faptul că acesta trece apa într-o singură direcție, iar tuburile sale de cauciuc sau paronit se uzează periodic și trebuie înlocuite. Dacă nisipul sau scara intră în cilindru, garniturile pot fi distruse complet sau parțial.

Supapele de poartă sunt foarte asemănătoare ca o supapă de poartă, deoarece tija lor filetată facilitează dezumflarea supapei conice între cele două oglinzi. În loc să împachetați cutia de umplutură, puteți instala garnituri din cauciuc sau lut polimeric, care diferă în funcție de durata de viață pe o perioadă lungă de timp.

Pentru fabricarea armăturilor cu flanșă cu bilă se folosește alamă sau oțel inoxidabil, iar designul este o bilă cu găuri trecătoare. Rotirea mânerului asigură rotirea mingii în cilindrul supapei, iar fixarea acesteia se realizează folosind o pereche de scaune inelare din teflon sau fluoroplastic. Se recomandă utilizarea aceluiași material pentru sigilare.

Supapele cu flanșă sunt închise de un dop conic prevăzut cu o gaură de trecere. Problemele tipice cu astfel de dispozitive includ faptul că ambalajul trebuie schimbat periodic.

Noi modificări ale supapei de închidere

De mulți ani, dispozitivele și tehnologiile dovedite au fost utilizate pe piața supapelor, iar articolele noi apar destul de rar. Cu toate acestea, supapele de închidere mai noi și mai sofisticate sunt deja pe piață și sunt la mare căutare. Care este diferența de inovație și design între proiectele de valve vechi și noi? Să încercăm să descoperim acest lucru mai departe.

Dispozitivele noi care apar pe piață au următorul set de avantaje față de modelele clasice de supape de închidere utilizate mult timp:

• supapele de tip vechi nu sunt întotdeauna capabile să facă față sarcinilor mari create de fluxurile de noroi și lichide cu diverse impurități. Supapele de un nou tip trec cu ușurință și rețin apa contaminată, fără a crea probleme în funcționarea sistemului;
• Etanșeitatea celor mai recente valve de închidere a fost mult îmbunătățită prin instalarea de materiale suplimentare. Ca urmare, etanșeitatea sistemului este de câteva ori mai mare decât cele furnizate de supapele vechilor modificări;
• limita de viteză în caz de situații de urgență a fost mărită de mai multe ori în noile modele de supape - timpul de răspuns în caz de defecțiuni și defecțiuni ale sistemului este de maxim 10 s;
• spre deosebire de vechile supape ale supapelor de oprire, noile mecanisme de închidere sunt capabile să oprească fluxul de lichid în conductă în două direcții simultan;
• În plus față de piesele principale, cele mai recente modificări ale supapelor includ, de asemenea, o garnitură cu arc din silicon și o șaibă de reglare unică.

Designul inovator al sistemelor de închidere convenabile, durabile și fiabile este foarte popular și este utilizat în mod activ în sistemele moderne de filtrare. De asemenea, astfel de supape au devenit indispensabile în instalațiile industriale - în sectorul alimentar, celuloză și hârtie, sectorul energetic.