Kontrol vanaları. LDM'den iki yollu ve üç yollu kontrol vanası satın alın

Kontrol vanaları boru hatları aracılığıyla iletilen sıvı ve gaz halindeki maddelerin basıncını kontrol etmek için kullanılır. Kontrol vanası, çalışma sıvısının boru hattına akışını sürekli veya ayrı ayrı düzenlemenizi sağlar.

Çalışma ortamının akışını doğru bir şekilde dağıtmanın özellikle önemli olduğu sistemler için bir basınç kontrol ünitesi gereklidir.

Bu, örneğin ısıtma ağları için özellikle doğrudur, çünkü iç mekan iklimi, borulara ve radyatörlere giren soğutucu sıvının hacmine bağlıdır. Valf içindeki deliğin kesiti azaldıkça veya arttıkça boru hattının verimi sırasıyla azalır veya artar.

Sorun, bir kontrol vanası kullanılarak sıvı veya gazın içinden geçtiği borunun kapasitesinin sürekli değiştirilmesiyle çözülür.

Amaçlarına göre üç ana tip kontrol vanası vardır:

• iki yönlü geçiş - yalnızca boru hattının düz kısımlarında kullanılan sıvı veya gaz akışını kontrol etmeye yarar;
• iki yönlü köşe - boru hattının dönüş noktalarında kullanılan basıncı düzenler ve yönünü değiştirir;
• üç geçişli - iki tür çalışma sıvısını ortak bir akışta karıştırır veya bir akışı ikiye böler.

En basit kontrol vanası düz geçişli bir vanadır ve aşağıdaki parçalardan oluşur:

• içinde geçiş deliği bulunan tişört şeklinde bir gövde;
• boruların uçlarında flanş veya diş;
• valfin sıkılığını koruyan conta düzeneği;
• kapı – vana ayar gövdesi;
• çubuk - valfin konumunu değiştirmek için kullanılan bir parça.

Çalışma ortamının akışı, kapının konumu geçiş açıklığına göre hareket ettirildiğinde geçiş açıklığının boyutu değiştirilerek düzenlenir.

Kontrol vanasının amacına bağlı olarak tasarım kısmen değiştirilmiş ve yeni elemanlarla desteklenmiştir.

Not! Çalışma ortamının akışının tamamen durdurulabilmesi için modifiye edilmiş kapatma ve kontrol vanaları bulunmaktadır. Bu durumda valf, kapalı konumda parçaları hava geçirmez şekilde kapatılacak şekilde yapılır.

Kontrol vanalarının avantajları

Bu tip regülatör, evsel ve endüstriyel su ve gaz tedarik sistemlerinde, ısıtma ağlarında ve petrol boru hatlarında kullanılır.

Kontrol (kapatma ve kontrol) vanaları

Vanalar, boru hatları aracılığıyla taşınan sıvı ve gazlı ortamların akışını kontrol etmek için tasarlanmıştır.

Kontrol ve kapatma kontrol vanaları, düzenlenmiş akışın akış hızını, vana tamamen kapalıyken minimumdan, vana tamamen açıkken maksimuma kadar sürekli olarak değiştirir.

Kapatma veya kapatma vanaları, düzenlenmiş akışı sürekli olarak değil, ayrı ayrı kontrol eder (vana tamamen açık veya tamamen kapalıdır). Valf kapalı konumdayken hem kontrol hem de izolasyon valflerinde kontrollü sıvıda küçük sızıntılar bulunur.

Vanaların kontrol, kapatma ve kapatma kontrol vanaları olarak bölünmesinin sadece ülkemizde mevcut olduğu ve ayrıca kontrol ve kapatma vanaları için ayrı sızdırmazlık standartlarının mevcut olduğu unutulmamalıdır. Dünyanın geri kalanı, sızıntısı altı sınıfa ayrılan kontrol vanaları üretiyor; sınıf numarası ne kadar yüksekse, sızıntı da o kadar az oluyor. Son üç sınıf ise kapama ve kapama ve kontrol vanaları dediğimiz vanaları ifade eder.

Vananın nominal delik çapı (DN), vananın giriş ve çıkış borularının nominal iç çapı olarak anlaşılmalıdır (bazı durumlarda çıkış borusunun çapı, giriş borusunun çapını aşabilir). Valf geçişinin nominal çapının her değeri, genel olarak bir dizi parametreye (basınç düşüşü, yoğunluk vb.) bağlı olan, düzenlenmiş maddenin mümkün olan maksimum akış hızına karşılık gelir. Valfleri karşılaştırmanın ve hidrolik hesaplamaların sonuçlarına göre gerekli valf boyutunun seçilmesinin kolaylığı için koşullu kapasite kavramı tanıtılmıştır.

Vananın koşullu kapasitesi (Kvy), vana tamamen açıkken üzerindeki basınç düşüşü 0,1 MPa (1 kgf/cm2) olduğunda vananın 20 ° C sıcaklıkta ne kadar su geçirebileceğini gösterir.

Kontrol valfi üç ana bloktan oluşur: gövde, gaz kelebeği grubu ve valf aktüatörü. Tipik geçiş tasarımı

Aktüatör takılı olmayan bir kapatma ve kontrol vanası Şekil 1'de gösterilmektedir.

Valf gövdesinin (1) içine, bir yuva (2) ve bir çubuğa (4) bağlanan bir pistondan (3) oluşan bir gaz kelebeği düzeneği monte edilmiştir. Yuva çeşitli tasarımlarda yapılabilir: Şekil 1'de gösterildiği gibi valf gövdesine vidalanır, gövdeye bastırılır. özel burçlu veya gövdeyle bütünleşik hale getirilmiş.

Piston, kapakta (5) yapılan bir kılavuz boyunca kayar. Gövde (1) ile kapak (5) arasına bir sızdırmazlık contası (6) yerleştirilmiştir. Çubuk (4), bir dizi yaylı şivron halkadan oluşan salmastra kutusu (7) içinden dışarı çıkarılır. floroplastik-4 veya modifikasyonları. Gövdesi valf gövdesine bağlı olan kapak 5'e bir aktüatör monte edilmiştir. Tahrik pnömatik, manuel, elektrikli veya elektromanyetik olabilir.

Gaz kelebeği grubu valfin düzenleme ve kapatma elemanıdır. Valfin akış alanını değiştirme ve bunun sonucunda akış özelliklerini değiştirme görevi bu ünitede gerçekleştirilir.

Valfin çalışma koşullarına göre özel burç-yatak-piston kombinasyonları seçilir: basınç düşüşü, ayarlanabilir tip

ortam ve sıcaklığı, mekanik yabancı maddelerin varlığı, verim, orta viskozite vb.

Çoğu durumda, vananın çalışması için işletim sıvısının doğru besleme yönü önemlidir. Muhafazaların dış yüzeyinde bir okla işaretlenmiştir. Şekil 1'de gösterilen yuvada ortam sol kanaldan besleniyorsa bu besleme yönüne "panjur altı" (ortam pistona alttan yaklaşır) denir, ortam sağ kanaldan besleniyorsa, daha sonra bu besleme yönüne "deklanşöre" denir (orta, pistonu kapalı durumda koltuğa doğru bastırır). Yerli işletmeler tarafından üretilen tipik kontrol vanalarının ana parametreleri ve özellikleri tablo 1 ve 2'de sunulmaktadır.

Tablo 1.

Kapatma ve kontrol vanalarının ana parametreleri

Tablo 2.

Kapatma ve kontrol vanalarının koşullu kapasitesi

AKTÜATÖRLER

Kapatma ve kontrol, kontrol ve kapatma boru hattı vanalarının sürücüleri ve aktüatörleri tasarlanmıştır

kontrol sinyalini (pnömatik, elektrikli veya mekanik), aktüatör çubuğunun ve çubuğa sıkı bir şekilde bağlı bir kapatma elemanının (vana, küresel vana, kelebek vana, sürgülü vana vb.) mekanik (doğrusal veya dönme) hareketine dönüştürmek için. .

Çalışma prensibine ve çalışma vanası üzerinde gerekli mekanik kuvveti oluşturmak için kullanılan enerji türüne göre kapatma ve kontrol vanalarını kontrol etmek için kullanılan aktüatörler aşağıdakilere ayrılır:

Pnömatik

Elektriksel

Hidrolik

Kombine

Pnömatik aktüatörler

Pnömatik aktüatörler, yerleşik gelenek nedeniyle, çeşitli tiplerdeki kontrol vanalarına yönelik sürücüler arasında oldukça büyük bir yer tutar. Bunun temel nedeni, geçen yüzyılın 50'li ve 60'lı yıllarına kadar kitlesel endüstriyel otomasyonun esas olarak pnömoniye dayanmasıdır. Günümüzde, mikroişlemciler ve dijital elektroniklerin yaygın kullanımı çağında, pnömatik otomatik kontrol sistemleri biraz arkaik görünüyor ve ayrıca oldukça hantaldırlar ve aynı zamanda tüketilen basınçlı havanın hazırlanması ve dağıtımı için ağların organizasyonunu gerektirirler. Pnömatik sistemlerin çalışması sırasında.

Aynı zamanda, pnömatik tahriklerin tasarımının basitliği ve bunun sonucunda oldukça yüksek güvenilirlik ve bakım kolaylığı, bu tür tahriklerin modern otomatik proses kontrol sistemlerinde başarıyla kullanılmasını mümkün kılar.

Pnömatik aktüatörler, regülatör çıkışındaki P hava basıncındaki değişiklikleri, düzenleyici gövdenin (valf, damper, kapı, musluk vb.) hareketine dönüştürmek için tasarlanmıştır. Düzenleyici gövde, sıvı, gaz, buhar vb. akış hızını değiştirir. kontrol nesnesinde ve böylece kontrollü proses parametresinde bir değişikliğe neden olur.

Tahrik tipine bağlı olarak pnömatik aktüatörler membranlı, pistonlu, döner ve döner pnömatik motorlara ayrılır.

Diyafram aktüatörü (MIM)

Membran aktüatörünün (MIM) şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. Düzenleyici gövdeye bağlı çıkış çubuğunun (2) bir yönde hareketi, diğer yönde P basıncının yarattığı kuvvet tarafından gerçekleştirilir - yayın kuvveti ile 3. P sinyali, sert bir merkeze sahip, 2-4 mm kalınlığında kauçuklu kumaştan yapılmış bir membran içeren kapalı membran "kafasına" girer. Yay 3, membrana alttan bastırır Membran aktüatörlerinde (Şekil 2), kontrol havasının basıncı, çevre boyunca aktüatör kapakları arasında sıkıştırılan membrana (4) etki eder ve yay (3) tarafından eşitlenen bir kuvvet oluşturur. Böylece aktüatör çubuğunun (2) stroku, kontrol basıncının değeriyle orantılıdır. Yayın sertliği ve ön sıkıştırması aktüatör kuvvet aralığını ve nominal stroku belirler.

Membran aktüatörler, membran “kafalarının” boyutuna göre sınıflandırılır. MIMS genellikle birlikte sağlanır

düzenleyici kurumlarla - vanalar. P basıncı kaldırıldığında membran her zaman yukarı doğru hareket ettiğinden, düzenleme gövdesinin tasarımına bağlı olarak normalde açık NO ve normalde kapalı NC valfleri arasında bir ayrım yapılır.

Şekil 2. Bir kontrol vanasına monte edilmiş diyafram aktüatörü:

1 - düzenleyici kurum; 2 - çubuk; 3 - bahar; 4 - membran; 5 - yağ keçesi

Çoğu MIM'in statik özellikleri doğrusala yakındır, ancak en büyük P değerinin %2-15'i kadar bir histerezis bölgesine sahiptirler. Bu değer, contadaki (5) sürtünme kuvvetlerine ve kontrol gövdesindeki basınç düşüşüne bağlıdır. , yayın özellikleri ve membranın etkili alanı hakkında.

Histerezis bölgesini azaltmak ve MIM'lerin dinamik özelliklerini geliştirmek için aktüatöre konumlayıcı adı verilen ek güç amplifikatörleri takılıdır. Yer değiştirme telafisi planına ve kuvvet dengeleme planına göre çalışan konumlayıcılar vardır. Her iki tip konumlayıcıda da MIM, çubuğun konumuyla ilgili negatif geri bildirimle kaplıdır; bu, salmastra kutusundaki sürtünme kuvvetlerinin, kontrol gövdesi üzerindeki basınç düşüşünün vb. statik özellikler üzerindeki etkisini ortadan kaldırır.

Aynı zamanda MIM'e sağlanan hava akışı artar ve MIM'in dinamik özellikleri gözle görülür şekilde iyileştirilir.

Kontrol sistemlerinin elektrik sinyalleriyle arayüz oluşturmak için, membran aktüatörlerinin statik özelliklerini iyileştirmenin yanı sıra, elektrik sinyalinin MIM'e sağlanan kontrol havası darbesine dönüştürülmesini sağlayan elektro-pnömatik konumlayıcılar kullanılır.

MIM'lerin temel teknik özellikleri Tablo 3'te sunulmaktadır.

Tablo 3.

Kontrol vanalarına takılan tipik MIM'lerin görünümü Şekil 3'te gösterilmektedir.

Pistonlu pnömatik aktüatörler

Pistonlu pnömatik aktüatörler (PPA), aktüatör çubuğunun doğrusal hareketinin gerekli olduğu durumlarda kullanılır.

Kapatma ve kontrol vanaları, endüstriyel üretim tesislerinde ve ev yaşam sistemlerinde medya akışını kontrol etmek için kullanılır. Ana boru hatları, petrol ve gaz sahaları ve bunların işleme tesisleri, çelik üretimi ve kimya tesisleri, atık su arıtma tesisleri ve şehir su temini, büyük miktarda kapatma ve kontrol vanası gerektiren işletmelerin sadece küçük bir kısmıdır.

Kapatma ve kontrol vanalarının birçok türü ve modifikasyonu vardır. Küresel vanalar, kelebek vanalar, sürgülü vanalar, sürgülü vanalar ve diyaframlı vanalar gibi en yaygın ürün türlerinin çalışma prensibine bakacağız.

Yukarıdaki tüm kesme vanalarının çalışma prensibi yaklaşık olarak aynıdır. Tüm bu cihazlar ortamın (hava, sıvı, buhar, gaz, katı) akışını ya sınırlandırır ya da tamamen engeller. Tek fark, akışın engellendiği kapatma vanası tiplerinin (membran, disk, bilye) tasarım elemanlarındadır.

Küresel vana, kesme vanalarının en güvenilir elemanlarından biridir. Bu tip vanalar, kapatma elemanının çeyrek tur (90°) döndürülmesi durumunda akışın tamamen kesilmesi için çok iyi bir olasılık sağlar. Küresel vananın avantajları arasında ayrıca düşük kapanma süresi ve contanın aşınması durumunda düşük sızıntı olasılığı yer alır.

Küresel vanalar kısmi delikli ve tam delikli olarak ikiye ayrılabilir. Açık durumdaki kısmi delikli bir vana, boru hattının çapından daha küçük bir geçiş çapına sahiptir; tam geçişli bir vana, boru hattının çapına eşit bir geçiş çapına sahiptir. Tam geçişli küresel vana daha verimlidir çünkü... vana boyunca basınç düşüşünün en aza indirilmesini sağlar.

Küresel vanaların yalnızca tam açık veya tam kapalı konumda kullanılması tavsiye edilir. Hassas akış kontrolü için veya kısmen açık konumda çalışacak şekilde tasarlanmamışlardır; çünkü bu, muhafazanın bir kısmında aşırı basınç oluşturup deformasyona neden olabilir. Muhafazanın deformasyonu sızıntılara ve arızalara yol açar.

"Açık" konumda
Aşama 1
Adım 2
"Kapalı" konumda

Bir kelebek vana, özel bir eleman (bir şaft üzerine monte edilmiş ve kendi ekseni etrafında dönen bir disk) kullanarak akışı düzenler. Tıpkı bir küresel vana gibi, bir kelebek vana da disk aynı 90 ° dönüşü yaptığından oldukça kısa sürede kapanma özelliğine sahiptir, bu nedenle bu vanaya çeyrek tur da denilmektedir.

Kelebek vanalar, disk ve milin gövdeye göre konumuna göre üç eksantrik veya iki eksantrik olabilir. Eksantriklik ofsetine sahip bir valf, diskin ekseninin gövdenin geometrik eksenine göre kaydırıldığı anlamına gelir; bu, diskin valf contasına daha sıkı oturmasını sağlar ve dolayısıyla sızıntıları ortadan kaldırır.

Kelebek vanalar tasarım basitliği, hafifliği ve kompakt boyutları ile karakterize edilir. Ancak vanaların üretiminde kullanılan malzemeler, vanaların çok yüksek sıcaklıklarda veya aşırı agresif ortamlarda kullanımını sınırlayabilir. Bu esas olarak polimer malzemelerden yapılmış valf contalarıyla ilgilidir.

"Açık" konumda
Aşama 1
Adım 2
"Kapalı" konumda

Kapatma ve kontrol vanası, aşağıdakiler hariç, çeşitli proses tesislerinde kullanıma uygundur: büyük çaplı boru hatları ortamın akışını kontrol etmek ve düzenlemek için.

Vanaların çalışma prensibi diğer kapatma ve kontrol vanalarının çalışma prensibinden çok farklı değildir. Bu valflerin avantajları, valf strokunun tam açılma için kısa olmasıdır; dolayısıyla böyle bir valf genellikle küçük boyutlara ve kabul edilebilir bir ağırlığa sahiptir. Valf ayrıca yüksek sızdırmazlığa sahiptir ve valf contası ile yuva arasında sürtünme yoktur, bu da aşınmalarını önemli ölçüde azaltır.

Bu tip vanaların dezavantajları güçlü hidrolik direnç ve buna bağlı olarak büyük enerji kayıpları, üzerine monte edilebilecekleri maksimum boru hattı çapının sınırlandırılması ve ayrıca durgun bölgelerin varlığıdır (S şeklindeki iç çapraz nedeniyle) -bölüm) yabancı maddelerin birikebileceği ve çöp olabileceği yer.

"Açık" konumda
Aşama 1
Adım 2
"Kapalı" konumda

Sürgülü vananın tasarımı bir kanala benzer - akış, metal bir plaka - bir kapı kullanılarak bölünerek düzenlenir. Sürgülü vana, akışı düzenlemek için en basit cihazlardan biridir.

Sürgülü vanalar kilitleme elemanının tasarımına bağlı olarak gofret tipi, çift taraflı veya bıçak tipi olabilir.

Sürgülü vananın avantajları arasında bu tip vananın açıkken akışı engelleyen herhangi bir unsur içermemesi yer alır.

"Açık" konumda
Aşama 1
Adım 2
"Kapalı" konumda

Diyaframlı valfler, kapatma elemanı olarak esnek bir membran (diyafram) kullanır; bu, esnek membranı kullanarak valfin akışını durdurmak için bir "sıkıştırma" yöntemidir.

Diyaframlı vananın avantajlarından biri, vananın bileşenlerinin orta akıştan ayrılmasıdır; bu, agresif ortamlar durumunda, düzenli bakıma ve membranın zamanında değiştirilmesine bağlı olarak vananın servis ömrünü uzatır.

Bu tip vanalar genellikle agresif ortamlar ve yüksek sıcaklıktaki ortamlar için uygun değildir; çoğunlukla sıhhi tesisat sistemlerinde kullanılırlar.

Aşağıda üç eksantrik bir kelebek vananın çalışma prensibini açıkça gösteren bir video bulunmaktadır.

Koltuk kontrol valfi (doğrusal)- bir koltuk valfi temelinde yapılmıştır. Düzenleme, vana ile koltuk arasındaki akış alanı değiştirilerek gerçekleştirilir. Bu tip kontrol vanalarına doğrusal denir çünkü gövdenin ilerici hareketi ile elektrikli aktüatörler tarafından kontrol edilir. Kontrol vanasının üniversal tasarımı, vana ve yatakta yapılan değişiklikler nedeniyle hemen hemen her türlü akış karakteristiğini oluşturmanıza olanak tanır ve yatak vanalı kontrol vanasının mükemmel kontrol özellikleri ve basit tasarımı, bunun bina mühendisliği sistemlerinde yaygın kullanımına katkıda bulunmuştur. Doğrusal valflerin tek dezavantajı akış kısmının karmaşık şeklidir ve bu da viskoz ortamlarla kullanıma uygun değildir.

Küresel kontrol vanası (döner)- küresel vana temelinde yapılmıştır. Düzenleme, topun su akış yönüne dik bir eksen etrafında döndürülmesiyle akış alanının değiştirilmesiyle gerçekleştirilir. Topun akış bölümü yuvarlak veya başka bir şekilde olabilir. Bu tip döner kontrol vanaları, gövdenin radyal dönüşüne sahip aktüatörler tarafından kontrol edildikleri için çağrılmaktadır. Küresel kontrol vanaları, yüksek kapatma kuvvetli döner aktüatörlerle birlikte kullanılır ve milin radyal hareketi ile kontrol edilir. Bilyalı kontrol vanalarının dezavantajları, yüksek kapatma kuvvetine sahip pahalı elektrikli tahriklerin kullanılması ihtiyacı ve doğrusal veya eşit yüzdeli akış karakteristiği oluşturmanın zorluğu, bunun sonucunda da düşük kontrol doğruluğudur. Avantajları arasında akış parçasının basit şekli ve viskoz çalışma ortamlarıyla kullanıma uygun olması yer alır.

Koruyucu bir fonksiyonun varlığına göre kontrol vanaları aşağıdakilere ayrılır:

• Normalde açık - güç kapatıldığında akış alanı açılır.
• Normalde kapalıdır - güç kapatıldığında akışı engellerler.
• Koruyucu fonksiyon olmadan - güç kapatıldığında elektrikli tahrik durur.