Редукционный клапан для чего нужен – Что такое редукционный клапан? | Промышленная группа Империя Промышленная группа Империя

Зачем нужен редукционный клапан

Работа системы смазки двигателя внутреннего сгорания возможна лишь при условии исправности и слаженных действий всех ее конструктивных элементов. Выход из строя хотя бы одной ее детали неизбежно приведет к неполадкам в силовом агрегате.

В статье мы поговорим о том, что представляет собой редукционный клапан масляного насоса и каковы его функции. Также мы рассмотрим принцип действия этого узла системы смазки, расскажем, как правильно произвести его ремонт и регулировку.

Зачем нужен редукционный клапан масляного насоса

Как известно, масло подается к движущимся деталям двигателя под определенным давлением, создаваемым работающим насосом. Без этого смазка попросту стекла бы в картер, подвергнув элементы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов влиянию повышенного трения и перегреву. Но и слишком высокое давление опасно для двигателя. Прокладки, сальники, уплотнители не в состоянии выдерживать превышение его нормальных показателей. Из-за этого масло начинает сочиться из-под них, а также может попадать в систему питания и охлаждения силового агрегата.

Именно для снижения давления смазки в системе и предназначен редукционный клапан масляного насоса. Само слово «редукция» часто употребляется в машиностроении, обозначая снижение, уменьшение, ослабление чего-либо. В нашем случае это относится к давлению масла.

Где он находится?

Редукционный клапан масляного насоса чаще всего размещен на крышке данного устройства, которая расположена в нижней передней части блока цилиндров двигателя за шкивом привода генератора. Иногда он может устанавливаться и на корпусе масляного фильтра.

Существует два типа клапанов: встроенные и разборные. В первом случае масляный насос и редукционный клапан – это единая конструкция, не подлежащая разборке. Во втором механизм регулирования давления при помощи инструмента извлекается из насоса и может ремонтироваться отдельно.

Конструкция редукционного клапана

Как же устроен редукционный клапан масляного насоса? Его конструкция достаточно проста. Она состоит из следующих элементов:

• корпус с внутренним центральным каналом;
• клапан в виде небольшого поршня или шарика;
• пружина;
• упорный винт (болт).

Принцип работы редукционного клапана

Давление масла в системе может зависеть от нескольких факторов, но главным из них является количество оборотов коленчатого вала. Иными словами, чем сильнее мы жмем на педаль газа, тем быстрее вращаются шестерни маслонасоса. А чем быстрее вращаются шестерни, тем больший объем масла насос захватывает из картера, и тем выше его напор получается на выходе.

При достижении давлением определенной величины исправный клапан приоткрывается, пропуская масло в запасной канал, по которому смазка попадает назад в картер.

Работа редукционного клапана масляного насоса выглядит следующим образом. Поршень или металлический шарик прижат к входному отверстию корпуса пружиной, которая, в свою очередь, подпирается упорным винтом. Масло под влиянием повышающегося давления начинает давить на поверхность клапана, утапливая его внутрь корпуса и сжимая пружину. Таким образом, открывается отверстие, по которому смазка и уходит в запасной канал.

При снижении давления его величины уже не хватает для того, чтобы удерживать клапан в открытом положении, и шарик или поршень под воздействием пружины опять перекрывает входное отверстие. Как видите, схема довольно проста и надежна, однако и она иногда дает сбой.

Неисправности редукционного клапана

Редукционный клапан, масляный насос и масляный фильтр – основные элементы системы смазки, но если последний в силу особенностей своей конструкции практически никогда не ломается, а лишь засоряется, то первые две детали могут выходить из строя довольно часто. Причиной этому обычно является использование некачественного масла, смазки, не соответствующей типу двигателя и условиям его эксплуатации, а также несвоевременная его замена. В этом случае частички грязи, металлическая стружка или продукты сгорания, находящиеся в смазке, оседают на рабочих поверхностях клапана, что, собственно, и приводит к его засорению и заклиниванию.

Также причиной неисправности может служить пружина, если она со временем растянулась или, наоборот, сжалась, искривилась, лопнула.

Сразу необходимо обозначить, что ремонт редукционного клапана масляного насоса возможен лишь в том случае, если он имеет разборную конструкцию. Для неразборных моделей потребуется замена всей крышки насоса.

Неисправным клапан считается, если он не способен поддерживать необходимое давление в системе, и когда его механизм не срабатывает при достижении давлением максимального значения. В первом случае определить поломку будет несложно – об этом вас оповестит контрольная лампа на панели приборов автомобиля. А вот о повышении давления вы сможете узнать только по подтекам масла на двигателе.

При каком давлении должен срабатывать редукционный клапан

Но как же понять, что давление повысилось или, наоборот, понизилось? Да и каким оно вообще должно быть? Оптимальное давление масла в системе можно узнать, заглянув в руководство пользователя. Для разных марок и моделей автомобилей оно будет разным. К примеру, редукционный клапан масляного насоса «Таврия» срабатывает при 0,55 МПа. Примерно такие же показатели актуальны и для большинства автомобилей «Лада».

Измерить давление масла можно, подключив к системе специальный жидкостный манометр в посадочное гнездо датчика давления. Перед этим двигатель необходимо прогреть до рабочей температуры. Все замеры производятся при заведенном моторе.

Ремонт и регулировка редукционного клапана масляного насоса

Понять, пригоден ли редукционный клапан к дальнейшей эксплуатации, можно, лишь демонтировав его и разобрав. Так удастся провести диагностику всех его элементов. Если на корпусе клапана имеются отложения, их необходимо отмыть при помощи бензина, керосина или жидкости для чистки карбюраторов. Также стоит внимательно осмотреть пружину. Если она имеет следы растяжения, сжатия или деформации, ее нужно заменить.

Когда вы полностью переберете клапан, проверьте его работу простым надавливанием на шарик (поршень). Если он вдавливается с усилием и возвращается назад, запирая канал корпуса, скорее всего, механизм рабочий.

Регулировка редукционного клапана масляного насоса осуществляется после того как редукционный клапан будет установлен в корпус устройства. Осуществляется процесс сжатием или отпусканием пружины путем откручивания (закручивания) упорного винта. Параллельно производятся замеры давления масла в системе при помощи жидкостного манометра. Регулировка, естественно, осуществляется при неработающем двигателе, а измерение давления – при работающем.

Полезные советы

Напоследок приведем несколько полезных советов, которые, возможно, позволят избежать проблем с редукционным клапаном масляного насоса или же дадут возможность вовремя выявить его неисправность:

1. Заливайте в двигатель только качественное моторное масло подходящего типа и класса вязкости. Требования к смазке можно найти в рекомендациях завода-производителя автомобиля.
2. Никогда не смешивайте разные марки масел, даже если они одного класса.
3. Вовремя производите замену масла и масляного фильтра. Регламент этой процедуры также указан в руководстве пользователя авто.
4. Не допускайте попадания в систему смазки грязи, влаги, технологических жидкостей.
5. Следите за давлением масла. При включении на приборе соответствующей сигнальной лампы, не откладывая, отправляйтесь на диагностику.
6. Обращайте внимание на рабочую температуру двигателя. Его перегрев может стать причиной попадания охлаждающей жидкости в систему смазки.
7. Решив заменить или отрегулировать редукционный клапан масляного насоса, не имея необходимых навыков и инструментов, лучше воспользуйтесь услугами специалистов.

Редукционный клапан — это автоматически действующий пневматический или гидравлический дроссель, предназначенный для поддержания на постоянном уровне давления на выходе. Сопротивление редукционного клапана в каждый момент пропорционально разности между переменным давлением на входе и постоянным (редуцированным) давлением на выходе.

Виды редукционных клапанов:

• Редукционный клапан прямого действия (не требует внешнего источника питания).
• Клапаны, управляемые пневмо- или электроприводом.

Содержание

Область применения [ править | править код ]

Эти клапаны применяются в гидроприводе в том случае, когда от одного источника гидравлической энергии (насоса) необходимо запитать несколько потребителей гидравлической энергии (гидродвигателей), работающих одновременно и имеющих разный характер нагрузки. Необходимость применения редукционного клапана обусловлена тем, что включение в работу одного из гидродвигателей приводит (при отсутствии данного редукционного клапана) к изменению давления на входе в остальные гидродвигатели, а следовательно, и к падению усилий на выходных звеньях гидродвигателей. Если гидродвигатели включаются в работу не одновременно или имеют одинаковые нагрузочные характеристики, то использование редукционных клапанов, как правило, не является обязательным. Например, отвал бульдозера приводится в движение обычно двумя гидроцилиндрами. Но поскольку оба гидроцилиндра приводят в движение один и тот же рабочий орган (то есть, отвал), то их характер нагрузки является одинаковым, и в гидросистемах бульдозеров редукционные клапаны, как правило, не применяются.

В пневмоприводах применение редукционных клапанов является обязательным, поскольку, вследствие сжимаемости воздуха, пневмосистемы склонны к значительным колебаниям давления.

Принцип действия [ править | править код ]

На рис. 1 показана конструктивная схема простейшего редукционного клапана. При увеличении входного давления Рн возрастает давление в полости Б, а также давление в полости В (редуцированное давление Рред). Под действием возросшего редуцированного давления плунжер смещается влево, тем самым уменьшая размер дроссельной щели у. При этом возрастает сопротивление потоку жидкости при прохождении её через дроссельную щель, а значит, возрастают и потери давления. Как следствие уменьшается значение редуцированного (выходного) давления Рред. Таким образом обеспечивается устойчивость значения выходного давления при изменении входного давления. Следует отметить, что в описанном процессе возросшее давление в полости Б не мешает перемещению плунжеров влево, так как это возросшее давление действует не только на дросселирующую конусную головку, но и на уравновешивающий поршень, и эти силовые воздействия уравновешивают друг друга.

Заблуждения [ править | править код ]

Существует заблуждения что в ДВС применяется редукционный клапан , на самом деле это простой предохранительный клапан, Дело в том что рабочее давление в редукционном клапане берется после него ,а в любом ДВС клапан соединен со сливом.

Газ или жидкость в магистральном трубопроводе часто находится под более высоким давлением, чем это нужно для того или иного потребителя. Для того, чтобы снизить его до требуемой величины, применяют редукционный клапан. Такие устройства используют также стабилизации напора в гидравлических системах различных приводов на транспорте и в технологических установках.

Назначение

Устройства предназначены для понижения высокого напора жидкости или газа, подаваемого из магистрали, до значений, необходимых для работы устройства-потребителя. Еще одно назначение редукционного клапана — поддержание постоянного давления на входе таких устройств.

Основные области применения гидравлических редукционных клапанов следующие:

• Водопроводные распределительные сети.
• Насосные установки.
• Оросительные системы.
• Противопожарные комплексы.

Правильно подобранный редукционный клапан дает следующие преимущества:

• Защита от резких перепадов напора, гидравлических ударов.
• Оптимизация расхода ресурсов, снижение издержек.
• Снижение уровня вибрации, нежелательных акустических эффектов (так называемое «гудение труб»).

Специалисты рекомендуют устанавливать редукционный клапан в следующих случаях:

• При давлении в магистрали выше 5 атм. (бар)
• Защита от бросков.
• Сложные распределительные системы в многоэтажных зданиях.
• Потребность в секциях водопроводной сети с разным напором.

Чтобы стабилизировать давление в отопительных контурах, применяется подпиточный клапан.

Виды регулировочных клапанов

Устройства разделяют на две подгруппы. Они различаются конструкцией и принципом действия. Это:

• Редукторы прямого действия. Давление в магистрали непосредственно действует на чувствительные элементы, управляющие регулировкой. Работает за счет энергии напора в магистрали.
• Редукторы непрямого действия. Давление воспринимается чувствительным элементом и предается на механизм, сравнивающий значение с заданным и управляющий исполнительными органами. Этот механизм может использовать электронные компоненты и требовать дополнительного питания.

Редукторы разделяются также по виду рабочей среды:

• Воздух.
• Газ (углекислый, ацетилен, аргон, кислород и т.п.).
• Масло в системах смазки и гидравлики.
• Вода в сетях водоснабжения и канализации.
• Теплоноситель в системах отопления.

Рабочая среда влияет на выбор конструкции, материалов, диапазонов регулировки.

Гидравлические редукторы, в свою очередь, бывают поршневые и мембранные. Поршневые отличаются тем, что изменения входного давления не влияет на стабильность параметров на выходе. Однако устройства такого типа намного более чувствительны к загрязнениям и посторонним включениям в потоке рабочей среды и требую установки фильтров. В мембранных редукторах перепады на входе сказываются на постоянстве напора на выходе, они неприхотливы и допускают значительные загрязнения жидкости. Для срабатывания им не требуется существенный перепад входного давления.

Клапан редукционный пружинного типа применяется для управления напором при подаче газов, воды, пара, растворов теплоносителей.

Функции редукционного клапана

Для чего нужен водный или газовый редукционный клапан? Редуктора выполняют следующие основные функции:

• Понижение давления в отводе от главной магистрали.
• Стабилизация выходного давления на заданном уровне.
• Ограничение выходного давления до заданной величины.

Сложные современные устройства выполняют и другие функции, такие, как передача данных в централизованную систему управления, доочистка рабочей среды от механических загрязнений и других посторонних включений.

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим принцип работы прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простейших редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные элементы конструкции редуктора прямого действия следующие:

• Цилиндрический корпус имеет входной и выходной патрубок.
• По корпусу изнутри двигается золотник переменного сечения. Он может перекрывать входной и выходные патрубки.
• Сверху золотник поджат пружиной.
• Сила прижима задается регулировочным винтом.

Давление на входе (Р_н) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Р_ред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной патрубок и соединяя его с центральной камерой. Р_н начинает действовать и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и перекрывая выходной патрубок. По мере расхода жидкости потребителем в выходном патрубке Р_ред снижается, и пружина снова отжимает поршень вниз. Рабочий цикл повторяется.

Р_н воздействует на обе поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Р_ред и сила пружины действуют на поршень в противоположных направлениях. Сила воздействия пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее давление воды требуется, чтобы ее уравновесить.

При росте Р_ред поршень будет двигаться вверх, постепенно перекрывая просвет входного патрубка, при этом будет снижаться и подача рабочей среды, снижая, таким образом, Р_ред.

Как только Р_ред снизится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, увеличивая просвет и поступление рабочей среды. Р_н начнет увеличиваться. Одновременно этот механизм выполняет и функции обратного клапана.

При большом расходе клапан прямого действия будет вызывать большие колебания расходы продукта.

В этом случае разумно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Применение таких устройств дает возможность снизить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия заметно сложнее, чем прямого.

Входной поток проходит чрез просвет между конической частью поршня золотника и седлом, и далее- в отводной канал. Сила давления в этом канале действует на нижний срез поршня золотника, отжимая его вверх. Это давление уравновешивается силой сжатия главной пружины и давлением на верхнюю часть поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Далее отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный патрубок. Сила сжатия этой пружины изменяется с помощью регулировочного винта.

Позиция золотника определяется равнодействующей Р_ред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превышает заданный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей среде в дренаж. Возрастает расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает снижаться. После сброса в дренаж некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, перекрывая клапан. Золотник перемещается в сторону меньшего давления, перекрывая входной патрубок, и Р_ред также снижается до установленной величины.

Отличие редуктора от предохранительного клапана

Конструктивно эти два вида запорных устройств имеют очень много общего. Они походи внешним видом корпусов, рабочее давление и там, и там задается регулировочными винтами, изменяющими степень сжатия пружин, подпирающих клапаны. Много общего и в их схемах с точки зрения гидравлики.

Различия заключаются в назначении, принципе действия и особенностях внутреннего устройства.

Предохранительный клапан выполняет единственную функцию — он не должен допустить повышение давления в системе выше заданной предельной величины.

Управляется он входным давлением (Р_н). Для него не имеет значения расход рабочей среды, проходящей через клапан. Это устройство эпизодического действия.

Редуктор же должен независимо от Р_н поддерживать постоянное давление на выходе. Он управляется выходным Р_ред. Постоянный расход имеет большое значение для функционирования этого типа устройств. Действуют они не эпизодически, ка предохранителя, а постоянно.

Различие в управляющих параметрах нашли свое отражение и на гидравлических схемах. У редуктора пунктир, символизирующий управление, подходит ко входу, а у предохранителя — к выходу.

Ремонт и неисправности масляного клапана

Конструкция редуктора достаточно простая, это обуславливает его высокую отказоустойчивость и долгий срок эксплуатации. Обычно это бывает связано с износом деталей устройства.

Специалисты выделяют следующие основные неисправности редукторов:

• Не создается необходимое давление на выходе. Чаще всего причиной неисправности служит пружина. По мере использования и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и заданный напор не достигается. То же самое может произойти, если при ремонте или обслуживании поставить похожую по размерам пружину, обладающую меньшей упругостью. Неопытные или недобросовестные мастера часто допускают такую оплошность.
• На выходе получается слишком высокое давление. Это бывает вызвано наличием посторонних предметов внутри механизма, мешающих ему своевременно отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, других механических загрязнений или отложения отработавшего свой срок и загустевшего масла. Такие загрязнения могут привести к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Ремонт и обслуживание можно проводить только при полностью отключенных насосах, двигателях и сбрасывании давления в магистрали до нуля. Нарушение этого правила может привести к выбросу масла и деталей клапана, травмированию персонала и повреждению оборудования.

Ремонт заключается в демонтаже клапана и его полной разборке для дефектации.

Все детали, включая корпус, надо тщательно промыть в растворителе от остатков масла и других загрязнений и осмотреть. Поврежденные детали следует заменить. Если нет уверенности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

Такое обслуживание обычно приурочивают к плановому ремонту двигателя, связанному с частичной разборкой. Если на внутренних поверхностях корпуса или на поверхности золотника обнаружены царапины или задиры, лучше заменить весь клапан.

Как устанавливать и регулировать

В разветвленных сетях водоснабжения редукционная арматура ставится на входе в квартиру. Они позволяют компенсировать перепады напора, связанные с неравномерным расходом воды на разных этажах здания и стабилизировать напор для конечных потребителей.

При планировании и монтаже рекомендуется учитывать следующее:

• При отсутствии специальных предписаний изготовителя клапан монтируется в разрыве любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
• Если контрольные манометры не входят в конструкцию устройства, то их следует установить до редуктора и сразу после него. Это позволит визуально контролировать параметры на входе и исправность прибора.
• Если отрезок трубопровода, оснащенный редуктором, имеет строгие ограничения по максимальному давлению, то следом за редукционным предусматривают предохранительный клапан, сбрасывающий избыток давления в нестандартной ситуации.
• Если выбрана поршневая конструкция редуктора- перед ним обязательно должен стоять фильтр механической очистки. Он защитит высокоточные детали механизма от повреждения частичками ржавчины, песка и минеральных отложений.
• Если вода сильно загрязнена, например, в случае старой и изношенной водораспределительной сети, могут потребоваться дополнительные фильтры, снижающие минерализацию воды.
• При выборе типа присоединения на стороне низкого давления (до 5 атм) предпочтительным является резьбовой.

Фланцевые соединения более надежны, но в бытовой сети их преимущества проявляются слабо. Сварные соединения обладают максимальной надежностью, но низкой ремонтопригодностью. Для требующего периодического обслуживания и замены оборудования — это не лучший выбор.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание редукторов требуется минимальное. Если изготовитель указал периодичность осмотра, то лучше соблюдать ее и в указанное время разбирать клапан проверять состояние его деталей и при необходимости заменять изношенные. Если на водопроводном редукторе стоят два манометра- до и после, то по их показаниям можно точнее определить время внепланового обслуживания устройства. Своевременное плановое обслуживание позволяет избежать внепланового, экстренного ремонта, вызванного поломкой.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Регулирование давления с помощью редукционных клапанов прямого действия

8.1. Редукционные клапаны

Давление пара в котле очень часто выше давления, требуемого для теплообменного процесса. Экономичным решением данной проблемы является редуцирование давления пара с помощью редукционного клапана. Использование в теплообменных аппаратах пара более низкого давления имеет ряд преимуществ: сам теплообменный аппарат, рассчитанный на более низкое давление пара, стоит дешевле; пар низкого давления имеет более высокую скрытую теплоту парообразования; сокращается количество пара вторичного вскипания, образующегося после конденсатоотводчика.

8.1.1. В большинстве случаев точность регулирования пропорциональных регуляторов давления прямого действия (показан на рис. 85) вполне приемлема и достаточна для технологических процессов. Это сбалансированный по давлению односедельный клапан прямого действия. Импульс от паропровода низкого давления передается через охладитель импульса и далее по импульсной трубке на нижнюю часть диафрагмы.
Сила пружины действует в противоположном направлении. Сила пружины настраивается вручную с помощью маховика и определяет величину редуцированного давления

8.1.2. Правильный монтаж редукционного клапана очень важен для нормальной работы данного клапана. рис. 86.

Редукционные клапаны прямого действия работают большую часть времени в положении дросселирования. Даже небольшие частицы грязи могут самым негативным образом влиять на нормальную работу этих клапанов. Поэтому перед каждым редукционным клапаном прямого действия рекомендуется установить сетчатый фильтр. Частицы воды во влажном паре, пролетая на высокой скорости через клапан, приводят к кавитации и эрозии и, как результат, заметно ускоряют износ клапана и седла.
При остановах системы в результате конденсации пара в паропроводах остается конденсат. Этот конденсат скапливается, в том числе, и в самой нижней точке перед редукционным клапаном При запусках пар проходит над поверхностью холодного конденсата, в результате чего могут возникать гидроудары, которые приводят к преждевременному выходу из строя диафрагмы и сильфона редукционного клапана.
Поэтому паропроводы перед редукционными клапанами необходимо дренировать с помощью конденсатоотводчиков. Если паропровод после редукционного клапана поднимается наверх, то после редукционного клапана в точке подъема паропрово¬да надо предусмотреть ещё один дренаж.
Если редукционный клапан установлен на вертикальном паропроводе с потоком снизу вверх, то дренаж непосредственно перед редукционным клапаном можно не предусматривать.
Примеры правильного монтажа редукционных клапанов прямого действия показаны на Рис. 86. Точка отбора импульса из паропровода низкого давления должна находиться на расстоянии не менее 1 метра после редукционного клапана прямого действия.
Это расстояние необходимо для стабилизации потока пара после редуцирования.

8.1.3.    Если необходимо редуцировать достаточно высокое давление пара до очень низких значений, то, скорее всего, одного клапана будет уже недостаточно. В таких случаях можно использовать два редукционных клапана, установленных последовательно (см. рис. 87). Если перепад давления достаточно большой (P2 < P1/2), то вместо редукционных клапанов прямого действия рекомендуется использовать регулирующие клапаны с электрическими или пневматическими приводами и с перфорированными плунжерами. Если использование таких регулирующих клапанов с приводами невозможно по каким-либо причинам, то существует вариант последовательной установки двух редукционных клапанов прямого действия. Перед первым редукционным клапаном необходимо предусмотреть стабилизирующий участок длиной не менее 8 х DN. Демпферный участок паропровода между редукционными клапанами должен иметь длину не менее 5 метров.

В таких случаях рекомендуется, чтобы второй редукционный клапан был на два номинальных размера больше первого редукционного клапана. Данная рекомендация относится также и к диаметру паропровода после второго редукционного клапана.

8.1.4. Если давление пара изменяется в широком диапазоне от минимального значения до максимального и если это давление должно редуцироваться очень точно даже при минимальных расходах пара, то необходимо установить два редукционных клапана разного размера в параллель (рис. 88).

Давление настройки редукционного клапана большего размера должно быть немного ниже давления настройки клапана меньшего размера, т.е. при повышении давления редуцированного пара большой клапан должен закрываться раньше маленького клапана. Такая настройка двух клапанов обеспечивает их работу с полной нагрузкой. При низкой нагрузке давление редуцированного пара немного увеличивается, что приводит к закрытию большого клапана. При этом редуцирование давления осуществляется целиком маленьким клапаном.

Где применяется редукционный клапан?

В водонапорных системах промышленного масштаба в качестве регулирующих давление устройств находят частое применение такие приспособления, как регулирующие клапаны, типовые регуляторы давления, прочие дроссельные заслонки. Регуляторы бывают разные, одни контролируют давление после себя, другие — до себя. Редукционный клапан для воды считается регулятором прямого действия. Он контролирует давление после себя, но при условии, когда это давление оказывается меньше половины показателей на входе.

Характеристика механизма

Редукционный клапан управляется той жидкой средой, которая протекает по рабочему трубопроводу посредством перемещения регулирующего устройства силой, возникающей в результате динамического изменения контролируемого показателя.

Конструктивно редукционный клапан состоит из трёх главных элементов: регулирующего органа, т.е. тарелок, задающего элемента, или пружины, и элемента сравнения, которым является мембрана.

Принцип действия клапана состоит в дросселировании жидкой среды. Вода поступает из полости высокого давления в полость с низким уровнем давления, которые сообщаются посредством щели между седлом и тарелкой клапана. Чувствительным элементом обычно служат мягкие мембраны из резины с двумя тканевыми прокладками, но в отдельных моделях это может быть поршень с манжетами для уплотнения или кольцами из материала на основе резины. Как запорный механизм применяют тарелки из вулканизированной резины и сплава металла.

Выбор клапана

Каждый редукционный клапан на воду выбирается на основании величины Kvs (пропускной способности трубопроводной арматуры). В числе прочих технических характеристик всех редукционных клапанов обязательно указывают максимальное значение Kvs всем типоразмерам.

Редукционный клапан выбирают так, чтобы искомая величина пропускной способности была в интервале между минимальным и максимальным его показателями. Для выбора оптимального типоразмера изделия сверяются с таблицами известных показателей пропускной способности арматур. Однако для определённых типов клапанов величина пропускной способности не может зависеть от условного диаметра (как в случае с типоразмерами DM505, DM510 – 518). Крайне не рекомендуется использовать арматуру с условным диаметром на два типоразмера меньшим, чем рабочий диаметр трубопровода.

Настройки редукционного клапана

Максимально точного обозначения диапазона настройки выходного давления можно достичь, приблизив уровень настройки желаемого давления как можно ближе к верхнему порогу диапазона. Если желаемое выходное давление равно, например, 2,3 бар, то выбирать диапазон следует в пределах от 0,8 до 2,5 бар, а не целых 2–5 бар. При необходимости использования более широкого диапазона можно применить специальные исполнения арматуры.

Защита клапана

Известно, что скорость потока воды в седле арматуры значительно превышает скорость её перемещения в трубопроводе. И вероятно, присутствующие в воде твёрдые частицы могут повредить не только само седло, но и плунжер (цилиндрический стержень). Для защиты редукционного клапана, как правило, устанавливают перед ним фильтр грубой очистки.

Типы клапанов

Значительное распространение получили следующие типы клапанов: DM505, DM506, PRW25, KAT40, DM652, DM664, KAT30, RP45, DM604, DM613, DM810, DM814, DM815. Они разнятся показателями пропускной способности, рабочей температуры, настройками давления, материалом, использованным для изготовления. Каждый потребитель сможет подобрать подходящий по стоимости и характеристикам вариант.

Редукционный клапан – что это и для чего он нужен?

Всё чаще встречаются обсуждения и разговоры на тему редукционного клапана. Для тех, кто еще не знаком с этим устройством, и не знает, для чего он нужен, и будет посвящена данная статья.

Редукционным клапаном называют автоматический дроссель, работающий по принципу пневматического или гидравлического устройства. Он необходим для того чтобы поддерживать постоянное давление на выходе, например, водопровода. Какова его задача и для чего он нужен?

Главной задачей редукционного клапана в водопроводной системе является снижение и поддерживание постоянного давления. Это необходимо в тех случаях, когда у потребителей горячей и холодной воды есть недовольства из-за регулирования температуры за счет смесителя. Например, вы купаетесь в душе и не можете отрегулировать воду до такой температуры, которая будет комфортной, и которая не будет постоянно «прыгать».

За настройку и слив воды до необходимой температуры всё равно придется платить, так как она накручивает счетчики. Тем более, очень неприятно, когда во время душа, теплая вода меняется на холодную или наоборот – становится невыносимым кипятком. Именно для этого и необходимо редукционный клапан, который поддерживает постоянное давление, что обеспечивает бесперебойную подачу воды в трубы.

Другим примером использования клапана является не менее распространенная ситуация. Из-за высокого давления в водоснабженческой системе, при наполнении водой унитазного бачка часто возникает неприятный свист. Особенный дискомфорт он доставляет ночью – когда все спят. Мало того, из-за этого приходится часто менять детали для наполнения бачка водой, поскольку они выходят из строя. Детали делают, как правило, из пластмассы, а рассчитаны они на давление не более 3 бар. Поэтому, для предотвращения этой ситуации, и ситуации описанной выше, рационально устанавливать именно редукционный клапан.

Помимо этого, устройство позволяет поддерживать постоянное давление, тем самым значительно снижая риск разрыва трубопроводов, шланг, деталей, систем и элементов системы водоснабжения. Иными словами, клапан практически предотвращает «затопление соседей» и делает использование водопровода комфортным и удобным.

И, конечно, важной особенностью и функцией редукционного клапана является экономия потребления воды. Поддержка постоянного давления, к примеру, установленному менее чем на 3 бара, позволит снизить расход воды примерно на 30%. Таким образом, установка устройства окупиться очень быстро, так как тарифы на водоснабжение стоят приличных денег.

3 вида редуктора давления воды. В каких случаях он нужен?

Редуктор давления воды — специальный прибор, который стабилизирует напор жидкости в водопроводной сети. Чаще всего он устанавливается в многоквартирных домах, где получить необходимое водяное давление практически невозможно в связи с большим количеством пользователей. В таком варианте водяной напор постоянно изменяется, что может привести к неприятным последствиям, в том числе и ожогам от кипятка, льющегося из крана. Такое устройство также устанавливают и в частных домовладениях, когда подведение воды осуществляется с использованием скважин.

В каких случаях нужно ставить?

Установить редуктор целесообразно в следующих случаях:

1. Очень маленький напор воды в системе водоснабжения.

В этом случае низкое водяное давление может привести к отказу некоторых бытовых приборов, например, машинки-автомата. Да и ванна будет набираться в течение длительного времени, что приведет к дискомфорту, тем более, если человек спешит на работу. Решить такую неприятную ситуацию поможет редуктор с помпой, которая значительно увеличивает скорость потока воды.

2. Постоянно меняющееся давление воды

Ситуация случается довольно-таки часто. При открытии вентиля напор воды -одной интенсивности, а через несколько секунд он ослабевает. В этом варианте отрегулировать нужную температуру воды практически невозможно.

3. Мощный напор воды

Такая проблема обычно возникает в квартирах, расположенных на 1-м этаже в многоквартирных домах. Высокое давление воды необходимо, чтобы она доходила до верхних этажей. Но у жителей, проживающих внизу, могут возникнуть аварийные ситуации, например, лопнуть соединительные детали водопровода и возникнуть протечка.

Кроме регулирования напора воды редуктор давления также защищает от поломок бытовые приборы, подключенные к водопроводной сети: бойлеры, водонагреватели, посудомоечные машины, душевые кабины и т.п.

Типы редукторов

В настоящий момент выпускается 3 разновидности приборов:

1. Механические

Приобретаются чаще всего, так как имеют доступную цену, компактны, просты в эксплуатации. Имеют достаточно простой способ регулировки.

2. Автоматические

Усовершенствованный вариант механических редукторов давления воды со встроенным выключателем. Устанавливаются в системах водоснабжения, оснащенных помпой. При определенной отметке давления в водопроводе такой прибор в автоматическом режиме включает помпу, которая повышает напор воды до необходимого уровня.

3. Электронные

Используются недавно. Являются автоматическим прибором, в который встроен дополнительный водонагнетатель. Управление осуществляется с помощью заложенной программы. Такой редуктор работает от электрической сети.

Виды редукторов

Поршневой

Обладает несложной конструкцией, а следовательно, находятся в самой доступной ценовой категории. Недостаток – может довольно легко сломаться, если на его входе не установить дополнительный фильтр. В настоящий момент уже выпускаются приборы со встроенным устройством фильтрации.

Мембранный

Регуляторы давления пара после себя

Основные области применения: пар, CO2, вода, сжатый воздух- на большинстве не горючих и не агрессивных жидких и газообразных средах.

Для чего нужны регуляторы давления — перепускные клапаны и редукционные клапаны для регулирования давления после себя?
На предприятии масса потребителей теплоэнергии, одним необходимо давление 2 bar, другим 4 , третьим 8, но производить пар приходится всегда с максимальными параметрами, а уже потом снижать давление до необходимого значения. Регуляторы давления- это не только редукционные клапаны, но и перепускные клапаны, однако перепускные клапаны не так часто применяются в пароконденсатных системах.

Редукционный клапан — это

регулятор давления ПОСЛЕ себя, основное предназначение- снизить давление после себя и поддерживать его на определенном уровне (на участке после себя), независимо от скачков давления до регулятора (на входе в него). Скачки давления вызваны изменениями в потреблении пара, регулятор давления поддерживает постоянный уровень давления.

Перепускной клапан — это регулятор давления ДО себя, применяется значительно реже, чем редукционный клапан, на пару практически не используется. Перепускные клапаны чаще всего используют для байпаса насосов. Когда насос подает слишком большое давление, перепускной клапан выводит этот избыток давления обратно на всас (перепускает давление), такая система позволяет сберечь насос.

3 основных вида редукционных клапанов для пара

 
от более простого к более сложному

Регулятор давления после себя сильфонного типа (например ADCA PRV25)

Имеет внутри гибкий металлический сильфон с относительно небольшой площадью, в результате чего сильфонный редукционный клапан считается наименее чувствительным, подходит для более грубой регулировки давления после себя. Если расход проходящего пара через клапан во время работы меняется не значительно- редукционный клапан сильфонного типа вполне справится. Из-за низкой точности и чувствительности этот клапан изготавливают только в малых типоразмерах DN 15-20-25. Одним из минусов этого клапана является относительно небольшая пропускная способность. Основной плюс- простая конструкция.

Регулятор давления после себя мембранный (например ADCA RP45)

Внутри металлической тарелки резиновая мембрана, площадь мембраны куда выше чем на сильфоном редукционном клапане, отсюда более высокая чувствительность и относительно бОльшая точность поддержания давления после себя. Очень распространенный тип редукционных клапанов, способен работать в системах с высокой динамикой изменения расхода пара, в сравнении с сильфонным клапаном, у мембранного клапана выше пропускная способность- это тоже значительный плюс. Крайне долговечный тип редукционных клапанов, если правильно установлен фильтр перед редукционным клапаном- даже резиновая мембрана в нем способна проработать более 10 лет.

Регулятор давления после себя пилотный (например ADCA PRV47)

 
Главный козырь пилотного регулятора давления после себя- наивысшая чувствительность и точность регулировки.

Наиболее продвинутая конструкция, самый точный регулятор давления, но при этом самый «нежный». Этот клапан оснащен поршневым приводом, в конструкции много мелких проточек, как следствие клапан очень чувствителен к качеству пара. Ни в коем случае такой редукционный клапан нельзя ставить в систему с высоким уровнем механических примесей в пару, рекомендуется использовать его с трубопроводами из нержавеющей стали либо устанавливать фильтр тонкой очистки пара (тканевый), только так можно обеспечить долгую работу такого клапана

Подбор регулятора давления

 
Регулятор давления после себя всегда устанавливают меньшего типоразмера, чем основной трубопровод! Распространенное заблуждение- установка редукционного клапана размер в размер.

Редукционный клапан совпадающий с типоразмером трубы всегда оказывается мощнее, чем этого требует технологический процесс, из-за этого клапан работает не точно, представьте себе клапан работающий на 10-30% своей нормальной мощности, по сути это не сильно отличается от регулирования «открыт-закрыт» и основной функционал такого клапана остается не использованным.
Основные параметры для подбора регулятора давления после себя:

• Тип среды.
  
• Давление на входе.
  
• Давление на выходе.
  
• Расход среды (мин. Макс).
  
• Температура среды.
  
• Тип присоединения.

ДИАМЕТР КЛАПАНА ОПРЕДЕЛИТСЯ, ИСХОДЯ ИЗ ПАРАМЕТРОВ ПАРА, ДАВЛЕНИЯ, РАСХОДА И СРЕДЫ А НЕ ИЗ ДИАМЕТРА ТРУБЫ.

Подбор по трубе — категорически нет. Всегда при подборе редукционного клапана необходимо выйти на заужение трубы перед клапаном и расширение трубопровода ЗА клапаном.

Как в идеале выглядит редукционный узел паровой системы

Нормальный подбор узла редуцирования проводится исходя из параметров системы.

В двух словах опишем принцип подбора узла редукционного клапана.

Предположим, основной трубопровод перед редукционным клапаном — ф40, в этом случае сам редукционный клапан по расчету получится чуть меньше, примерно Ду 32.
ЗА клапаном обычно необходимо расширить трубопровод, как правило кардинально.
То есть ДО редукционного клапана диаметр паровой трубы был ф40, а ЗА редукционным клапаном трубу нужно будет расширить к ф50 а то и ф65. (грубо)
Для чего нужно расширение трубопровода ЗА редукционным клапаном?
Мы понизили давление — пар расширился — необходимо расширить и трубопровод, чтобы обеспечить нормальный проход пара по системе.
Сообщите нам параметры вашей паровой системы и мы произведем полноценный расчет необходимого давления с оптимальными рабочими характеристиками.

Список оборудования для корректной работы узла редуцирования:

 
Узел отвода конденсата перед редукционным клапаном — Обязательно
Запорная арматура перед редукционным клапаном — Обязательно
Фильтр перед редукционным клапаном — Обязательно
Предохранительный клапан- Обязательно
Сепаратор пара — в идеале.

Что такое редукционный клапан? | Промышленная группа Империя Промышленная группа Империя

Редукционный клапан-это устройство, которое пропускает газ или жидкость из полости высокого давления в полость более низкого, поддерживая постоянное давление. Представляет собой автоматически действующий дроссель, сопротивление которого равно в каждый данный момент разности между переменным давлением на входе в клапан с постоянным давлением на выходе из него.
В промышленных системах в качестве регулирующих органов наиболее часто применяют регуляторы давления, регулирующие клапаны и дроссельные регулирующие заслонки,
Регуляторы давления позволяют регулировать давление после регулятора после себя) или до регулятора (до себя), В основном регуляторы прямого действия применяются в качестве регуляторов давления (после себя) при условиях, когда давление после себя меньше половины рабочего давления на входе. Такие регуляторы прямого действия называются редукционными клапанами.
Регуляторы прямого действия управляются непосредственно средой, транспортируемой по данному трубопроводу) с помощью перемещения регулирующего органа перестановочной силой, возникающей в результате изменения контролируемого параметра. Широкому применению в судовых системах регуляторов прямого действия в качестве регулирующих клапанов давления способствовала автономность судовых систем, их строгая специализация и отсутствие взаимозависимых параметров, а также отсутствие (по условиям эксплуатации) требований высокой точности регулирования.
Регулятор состоит из трех основных элементов: задающего элемента — пружины;
элемента сравнения — мембраны; регулирующего органа — тарелок. При проектировании регуляторов правильный выбор элементов привода, уплотнений и регулирующих органов предопределяет чувствительность клапанов и их нормальную работу в системе. Однако чувствительность регуляторов — прямого действия снижается из—за выполнения чувствительным элементом двойных функций: чувствительного элемента и привода.
Принцип действия редукционного клапана основан на дросселировании среды, проходящей из полости высокого давления в полость низкого давления через щель образованную седлом и тарелкой клапана, при автоматическом поддержании площади проходного сечения с помощью уравновешивания регулируемого упругого элемента (пружины) редуцированным давлением, воздействующим через чувствительный элемент (мембрану, поршень).
Редукционные клапаны для судовых систем, как правило, имеют моноблочную конструкцию со встроенным чувствительным элементом: приводом (мембраной или поршнем) и элементом настройки — задатчиком (пружиной). В качестве
чувствительного элеменiз чаще всего применяются мягкие мембраны из резины с одной или двумя тканевыми прокладками, реже поршень с уплотнением манжетами или резиновыми кольцами круглого сечения. В качестве запорного органа служат резинометаллические Тарелки с вулканизированной резиной (в более ранних конструкциях рассчитанных на низкие давления, — тарелки со вставкой из листовой резины) или с металлическим уплотнением, а в случае применения тарелки — с закрытием походу рабочей среды (клапаны обратного хода).
По конструктивному признаку редукционные клапаны разделяются на клапаны прямого и обратного хода. На трубопроводах специальных систем применяются регуляторы прямого действия (редукционные клапаны) на среды: морская и пресная вода, воздух, водород, азот.
В судовых системах для морской воды применяются редукционные клапаны с ОI 15—50 мм со штуцерными и фланцевыми соединениями на редуцированное давление 1—4 кгс/см2.
Основные детали выполнены из бронзы или ‚планов; пружины, как правило, защищены от непосредственного воздействия рабочей среды и выполнены из пружинной
стали, мембраны — из резины с бульбообразной заделкой и одной тканевой прокладкой. Тарелки плунжера плоские, с завулканизированным резиновым уплотнительным кольцом, уплотнение плунжеров и тарелок выполнено резиновыми кольцами круглого сечения. Клапаны рассчитаны на работу в интервале температур проводимой среды до +32 С. для возщса применяется несколько различных конструкций редукционных клапанов: по схеме регуляторов обратного хода; односедельные с уравновешивающим поршнем; со слежением вторичного давления; следящего действия с регулирующим органом и уравновешивающей мембраной, Наибольшее распространение в судовых системах получили редукционные клапаны, выполненные по схеме редукторов обратного хода.
Источник: Справочник Судовая арматура, издательство «Судостроение» Ленинград