Регулирующий клапан - вид регулирующей арматуры, предназначенный для регулирования параметров рабочей или вторичной среды: расхода, температуры, давления, уровня и др.
Важным отличием регулирующей арматуры от запорной является то, что в регулирующей арматуре в закрытом положении допускается незначительная протечка.
Для начала напомним:
Регулирующую арматуру можно, условно, разделить на две группы: клапаны непрямого типа действия и клапаны прямого типа действия.
Клапаны непрямого типа действия - это клапаны с внешними приводами. Регулируемый параметр зависит от типа датчика, установленного в системе, а управление производится сигналом, поступающим от внешнего источника (контроллер, пульт управления и т.д.).
Клапаны данного типа действия обобщенно называют "Регулирующие", т.к. без указания типа датчика непонятно, какую функцию будет выполнять клапан.
Клапаны прямого типа действия - клапаны, которые управляются сигналом, поступающим напрямую от среды. Они не имеют внешнего управления, а регулируемый параметр зависит от конструкции клапана и типа чувствительного элемента.
В таких клапанах по названию изначально задана функция: для редукционного клапана - это только понижение давления. Его нельзя использовать для, например, поддержания уровня.
Что необходимо для работы регулирующего клапана?
Как говорилось ранее, сам по себе регулирующий клапан не может полноценно работать.
Для перемещения штока в автоматическом режиме используются различные типы приводов. Выделим 2 основные группы:
- электрические
- пневматические. Пневматические приводы, в свою очередь, можно разделить на мембранные и поршневые.
Рассмотрим достоинства и недостатки каждого типа приводов:
Электрические приводы - наиболее распространенный тип приводов.
К достоинствам электроприводов можно отнести следующее:
простота конструкции всей системы (управляется только электрическим сигналом, воздух не нужен) низкая стоимость энергии (не требует расхода энергии на производство управляющей среды – воздуха) обеспечение стабильной скорости работы (скорость перемещения штока не зависит от давления воздуха) точное позиционирование и плавное регулирование простота автоматизации, широкий спектр дополнительных устройств, контролирующих и регулирующих датчиков. Часто доп. опции (ручной дублер, концевые выключатели) уже включены в стандартное исполнение клапана. низкий уровень шума
К недостаткам же можно отнести:
низкая скорость перемещения штока сложность применения в пожароопасных зонах и взрывоопасных средах, также при большой влажности электромагнитное поле может создавать помехи в сетях управления, помехи в проходящих рядом других сетях в базовом исполнении не имеют "положения безопасности".
Пневматические приводы.
Достоинства пневмоприводов: высокую скорость движения штока (особенно актуально для быстро изменяющихся процессов) пожаро- и взрывобезопасность (нет искрообразующих элементов) бесперебойность работы в обширном диапазоне температур, а также в пыльной или влажной окружающей среде. продолжительный срок службы неуязвим в условиях радио- и электромагнитного излучения часто имеют «положение безопасности» («нормальное положение»).
Нормальное положение – важное преимущество, которое позволяет при исчезновении управляющего сигнала закрыть (или открыть) клапан и тем самым предотвратить неконтролируемое течение процесса.
Недостатки: невозможность обеспечения требуемой точности и плавности работы без применения специальных устройств необходимость поддерживать чистоту и параметры управляющей среды (воздуха)
Что можно отнести к достоинствам клапанов непрямого типа действия?
Одними из важнейших достоинств данных клапанов является возможность более гибкого управления, а также получение информации о состоянии/положении клапана.
Более гибкое управление достигается применением опций. Выделим самые распространенные:
- позиционер (электро-пневмопозиционер для пневмоприводов) – это устройство, позволяющее точно позиционировать шток клапана (подавать управляющий сигнал для движения в конкретную точку между 0 и 100% открытия). Это также повышает скорость регулирования.
- концевые выключатели – это опция, которая позволяет передавать на щит управления информацию о крайних положениях привода (Например зажигать зеленую лампочку, если клапан открыт или красную лампочку, если клапан закрыт в настоящий момент).
- ручной дублер – это устройство, которое позволяет открыть или закрыть клапан при пропадании управляющего сигнала (пропадание электричества, обрыв воздушного шланга и т.д.)
Вывод: универсального решения при выборе типа привода нет. А выбор зависит от требуемой скорости и точности регулирования, места установки, взрывоопасности, существующей системы автоматизации и т.д.
Пройти тест вы можете прочитав вторую часть статьи.
Если у Вас остались вопросы, какой тип привода выбрать, Вы можете обратиться к инженерам компании Wise Engineering.