Меню

Клапан трубы низкого давления

Воздух и воздушные клапаны в трубопроводах

Откуда попадает воздух в трубопроводы?

Когда говорят, что «труба пустая», подразумевают что в трубе нет воды. Обычно при этом трубопровод полностью заполнен воздухом.

При заполнении трубопровода вода вытесняет из него воздух.


Пример: Труба ПВХ диаметром 250 мм имеет внутренний диаметр 235 мм. Для того, чтобы заполнить каждые 1000 м такого трубопровода, необходимо 43000 л воды. Соответственно, если труба пустая должно быть вытеснено 43000 л воздуха.

При неправильном монтаже, или при перемене уровня существует возможность попадания воздуха в трубопровод из насоса. Дополнительно к этому, в воде всегда присутствует растворенный воздух, который выделяется при изменении давления и температуры.

Какие проблемы может вызывать воздух в трубопроводах?

Прежде всего, в отличие от воды, воздух может сжиматься. Это означает, что когда давление увеличивается, воздух уменьшается в объеме. Резкое расширение сжатого воздуха может привести к гидравлическому удару.

Другой нежелательный эффект присутствия воздуха в трубопроводе, это опасность возникновения “воздушного кармана“, когда воздух собирается в высоких точках. «Воздушные карманы» перекрывают часть проходного сечения трубы. Этот эффект особенно значителен в «плоских» системах с небольшими уклонами и маленькой скоростью движения воды, когда вода не успевает выносить воздух.

Наличие воздуха увеличивает потребление энергии насосами.

Какие проблемы могут возникать из-за наличия разрежения в трубопроводе?

Когда мы говорим разрежение, подразумевается давление ниже атмосферного. При опорожнении трубопровода (плановое либо в случае аварии), воздух не успевает занять место воды. При этом давление в трубе снижается и может упасть ниже атмосферного, что в свою очередь, может привести к разрушению трубы.

Это явление особенно часто встречается в пластиковых трубопроводах с тонкими стенками и большим диаметром.


Поврежденный трубопровод может не разрушиться сразу, но будет ослаблен. Если уплотнения стыков выполнены из резиновых прокладок, они могут сместиться внутрь трубы, что приведет к утечкам при восстановлении давления. При исследовании утечек, произошедших в трубопроводах низкого давления с резиновыми уплотнениями, выяснилось, что причиной большинства из них являются деформации труб, произошедшие из-за возникновения разрежения.

Какие виды воздушных клапанов существуют?

Существуют 3 вида воздушных клапанов:
— Кинетический клапан
— Автоматический клапан
— Комбинированный клапан

Кинетический воздушный клапан

Также их называют антивакуумные клапана. Клапана работают при низком давлении (несколько метров водяного столба). Они используются для удаления больших объемов воздуха из системы во время ее заполнения жидкостью и позволяют большим объемам воздуха занимать место воды в трубопроводе при его опорожнении. Кинетическая функция, несомненно, одна из основных функций воздушных клапанов. Когда трубопровод заполнен водой и находится под давлением, проходное сечение клапана закрыто, и он не выпускает воздух. Клапан работает только при заполнении и опорожнении трубопроводов. Традиционная конструкция кинетических клапанов имеет полые шарообразные поплавки.

Характерные особенности такой конструкции:
• Проходное сечение меньше номинального
• Пустотелый поплавок при ударах деформируется, независимо от материала (пластик или нержавеющая сталь). Как следствие при следующих срабатываниях, он неплотно прилегает к седлу и клапан протекает. Эта деталь требует периодической замены.
• Если трубопровод длительное время находится под давлением, поплавок может залипать. В таком случае клапан не сработает при следующем опорожнении трубопровода, может возникнуть разрежение, которое приведет к повреждению трубопровода.
• Из-за малого веса шара существует риск преждевременного закрытия клапана при низком давлении.

Источник

Воздушные клапаны — волшебная палочка для трубопровода

Факт 1. Избыток или недостаток воздуха в трубопроводе негативно влияет на эффективность работы системы

Когда воздух собирается в высоких точках трубопровода, он частично перекрывает его проходное сечение. Появляется так называемый «воздушный карман», который снижает расход воды. В результате, увеличивается расход энергии, необходимый на ее перекачку.
Если таких «воздушных карманов» много, поток воды в трубопроводе может полностью прекратиться. Вытеснение и перемещение таких воздушных карманов может привести к внезапному изменению скорости потока воды, вызывающему гидроудары и повреждения труб.
В местах «воздушных карманов» ускоряется коррозия стенок трубы, повреждаются измерительные устройства и неустойчиво работают регулирующие клапана.

Читайте также:  Таблица размеров труб пнд для водопровода

Рис. 1 Труба без воздушных клапанов

С другой стороны, когда происходит опорожнение трубопровода, необходимо поступление атмосферного воздуха в трубопровод, чтобы заместить уходящую воду. Если этого не сделать, образующийся вакуум приведет к “схолопыванию” трубы.

Рис. 2 Труба без клапана впуска воздуха

Факт 2. Не существует трубопроводов без воздуха

Атмосферный воздух попадает в трубу при ее заполнении водой. Если отсутствуют устройства, его удаляющие, он собирается в высоких локальных точках. При нормальном давлении и температуре вода может содержать до 2% (объемных) растворенного воздуха. Скорость потока воды может изменяться при изменениях температуры и давления, на уклонах, при изменении диаметров трубы, частично открытых задвижках и пр. При этом растворенный воздух может выделяться, собираясь в высоких точках. Воздух может попадать в трубу при запуске глубинных насосов, из всасывающих вихрей обычных насосов, через неплотные соединения в зонах выше гидравлического градиента (точки с отрицательным давлением). Также воздух впускается в трубу воздушными клапанами при возникновении разрежения.

Факт 3. Воздушные клапаны регулируют впуск/выпуск воздуха в трубопроводе

Во избежание проблем, описанных выше, необходимо использовать на трубопроводе воздушные клапаны. Они бывают разных видов – кинетический (анти вакуумный) клапан, автоматический клапан, комбинированный клапан – выбор клапана обусловлен потребностью на конкретном участке трубопровода.

Рис. 3 Воздушные клапаны Dorot

В таблице ниже приведены особенности каждого типа воздушных клапанов компании Dorot.

Источник

Различные типы клапанов, используемых в трубопроводах — полное руководство по трубопроводным клапанам

Различные типы клапанов используются в трубопроводе. В этой статье рассмотрена классификации клапанов и функции клапанов. Начнем с определения клапан.

Что такое клапан?

Клапан — это устройство, которое регулирует, контролирует или направляет поток жидкости, открывая, закрывая или частично перекрывая поток жидкости. Клапан — это механическое устройство, которое контролирует поток и давление жидкости в системе или процессе. Так что в основном он контролирует поток и давление.

Типы клапанов

В трубопроводе используются следующие типы клапанов в зависимости от требований. Стоимость клапана в системе трубопроводов составляет от 20 до 30% от общей стоимости труб. А стоимость данного типа и размера клапана может варьироваться на 100%. Это означает, что если вы выберете шаровой клапан вместо дроссельной заслонки для той же функции- это может стоить вам дороже. Таким образом, выбор клапанов имеет важное значение для экономики, а также работы технологических установок.

  • шиберная задвижка
  • шаровой клапан
  • обратный клапан
  • конический клапан
  • шаровая задвижка
  • дроссельная задвижка
  • игольчатый клапан
  • шланговая задвижка
  • клапан сброса давления

Шиберная задвижка

Задвижка является наиболее распространенным типом клапана на любой технологической установке. Это клапан линейного перемещения, используемый для запуска или остановки потока жидкости. В процессе эксплуатации эти клапаны находятся либо в полностью открытом, либо в полностью закрытом положении. Задвижки используются практически во всех жидкостных сервисах, таких как воздух, топливный газ, питательная вода, пар, смазочное масло, углеводороды и во всех других сервисах. Задвижка обеспечивает хорошее перекрытие.

Читайте также:  Труба сливная диаметр 200

Шаровой клапан

Шаровой клапан используется для остановки, запуска и регулирования потока жидкости.Шаровые клапаны используются в системах, где требуется контроль потока и герметичность. Шаровой клапан обеспечивает лучшее перекрытие по сравнению с задвижкой и стоит дороже, чем задвижка.

Обратный клапан

Обратный клапан предотвращает обратный поток в трубопроводной системе. Давление жидкости, проходящей через трубопровод, открывает клапан, в то время как любое изменение потока закрывает клапан.

Конический клапан

Конический клапан — это поворотно-поворотный клапан на четверть оборота, в котором используется коническая или цилиндрическая пробка для остановки или запуска потока. Диск имеет форму пробки, в которой имеется проход для прохождения потока. Конический клапан, используемый в качестве двухпозиционного запорной арматуры и способный обеспечивать герметичную отсечку пузырьков. Конический клапан может использоваться в условиях вакуума для высоких давлений и температур.

Шаровая задвижка

Шаровая задвижка — это поворотный клапан на четверть оборота, в котором для остановки или запуска потока используется шарообразный диск. Большинство шаровых задвижек имеют быстродействующий тип, для управления которым требуется поворот ручки клапана на 90°. Шаровая задвижка меньше и легче, чем клапан того же размера и номинала.

Дроссельная задвижка (клапан-бабочка)

Дроссельный клапан — это поворотный клапан на четверть оборота, который используется для остановки, регулирования и запуска потока. Дроссельная заслонка имеет короткий круглый корпус. Клапан-бабочка подходит для больших клапанов благодаря компактной, легкой конструкции, которая требует значительно меньше места по сравнению с другими клапанами.

Игольчатый клапан

Игольчатые клапаны по конструкции похожи на шаровой клапан, но самое большое отличие — острая игла, похожая на диск. Игольчатые клапаны предназначены для очень точного контроля потока в системах трубопроводов малого диаметра. Они получают свое имя от своего остроконечного конического диска и соответствующего места.

Шланговая задвижка

Шланговая задвижка также известен как зажимной клапан. Это клапан линейного движения. Используется для запуска, регулирования и остановки потока жидкости. В нем используется резиновая трубка, также известная как зажимная трубка и зажимной механизм для контроля жидкости. Пережимной клапан идеально подходит для обработки суспензий, жидкостей с большим количеством взвешенных твердых частиц и систем, которые транспортируют твердый материал пневматически.

Клапан сброса давления

Клапан сброса давления или предохранительный клапан используются для защиты оборудования или трубопроводной системы во время избыточного давления или вакуума. Этот клапан сбрасывает давление или вакуум при заданном заданном давлении.

Функции клапанов

Клапан выполняет различные функции в системе трубопроводов. Такие как:

  • остановка и запуск потока жидкости. В зависимости от того, открыт клапан или закрыт, он пропускает технологическую жидкость или останавливает ее.
  • дросселирование потока жидкости. Некоторые клапаны позволяют регулировать расход жидкости в зависимости от% открытого открытия. Меньшее отверстие выше дросселирования и прочее.
  • контроль направления потока жидкости. Многопортовый клапан позволяет вам решить, как пойдет жидкость.
  • регулирование потока или давления в трубопроводной системе. Некоторые из автоматических регулирующих клапанов поддерживают поток и давление в системе, регулируя открытие и закрытие.
  • сбросить давление или вакуум в трубопроводной системе и оборудовании. Клапан сброса давления и вакуума защищает технологическую систему от избыточного давления и в условиях вакуума.

Различные типы клапанов выполняют эти функции. Эти клапаны могут быть классифицированы:

  • по функциональному назначению
  • по концевым соединениям
  • как работает
  • по типу привода, который используется

Классификация клапанов по функции

В приведенной выше таблицы можно увидеть типы клапанов и их функции.

Запорный клапан изолирует или перекрывает подачу жидкости при необходимости. Шиберная задвижка, шаровый, поршеневый, мембранный, дроссельная заслонка и пережимной клапан подпадают под эту категорию.

Читайте также:  Лестница в подвал из профильной трубы 20х40 своими руками

Регулирующий клапан, который регулирует поток жидкости, попадает в категорию регулирования. В качестве регулирующего клапана используются шаровый, игольчатый, дроссельная, диафрагма и пережимной клапан. Некоторые клапаны служат двойному назначению, например, шаровой может использоваться в качестве изоляции, а также в качестве регулирующего клапана.

Клапан сброса давления и вакуума используется для предотвращения избыточного давления и вакуума в системе, которая может повредить трубопровод и оборудование. Обратный клапан, такой как обратный клапан поворота и подъема, предотвращает обратный поток в системе. Принимая во внимание, что некоторые клапаны предназначены для специального назначения. Например, многопортовый, ножевой и линейный глухой клапан.

Классификация клапанов на основе концевых соединений

На основании концевого соединения концы клапана могут быть:

  • винтовые или резьбовые, которые соединяются с соответствующей резьбой на трубе. Клапан малого диаметра, используемый для подключения прибора или в качестве точки отбора проб, имеет резьбовой конец
  • большинство клапанов, используемых в трубопроводах, имеют фланцевые концы.
  • стыковые сварные клапаны используются при очень высоких давлениях и температурах.
  • сварные клапаны с цоколем используются при низком давлении
  • обратный клапан и дроссельные клапаны доступны в исполнении с пластинами и наконечниками. Эти типы концов используются, когда пространство ограничено.

Вы можете увидеть изображения всех этих типов конца клапана выше.

Классификация клапанов на основании способа их открытия и закрытия

Тип клапана Линейное движение Вращательное движение Четвертьоборотное
шиберная задвижка х
шаровой клапан х
поворотный обратный клапан х
подъёмный обратный клапан х
обратный клапан с наклонным седлом х
обратный клапан складного диска х
клапан с встроенным контролем х
обратный стопорный клапан х х
шаровая задвижка х х
шланговая задвижка х
дроссельный вентиль х х
конический клапан х х
диафрагменный клапан х
предохранительный клапан х
клапан сброса давления х

Еще один способ классификации клапана — способ его открытия и закрытия. Каждый клапан открывается и закрывается либо линейным, либо вращательным движением, либо на четверть оборота, что является ничем иным, как вращательным движением.

На изображении ниже вы можете увидеть разницу между способами открытия клапана.

Клапаны линейного перемещения используют закрывающий элемент, который перемещается по прямой линии и обрезает поток, чтобы запустить, остановить или регулировать поток. Закрывающее устройство может представлять собой диск или гибкий материал, такой как диафрагма. Клапаны линейного перемещения работают медленнее, но они обеспечивают более высокий уровень точности и стабильности в положении закрывающего элемента.

Клапаны вращательного движения вращают диск или поворачивают его от шарнирного стержня, который удерживает диск.

Поворот штока на 90 ° в четвертьоборотных клапанах полностью открывает или полностью закрывает клапан. Благодаря такому быстрому повороту работа четвертьоборотного клапана намного быстрее, чем клапаны линейного перемещения. Некоторые поворотные клапаны также известны как четвертьоборотный клапан.

Из таблицы видно, что шаровой клапан, дроссельная заслонка и плунжерный клапан являются поворотными и четвертьоборотными клапанами. Принимая во внимание, что проверка поворота, диск наклона и другие поворотные клапаны не являются четвертьоборотными клапанами.

Классификация клапанов на основе используемых типов приводов

Последний способ классификации клапана — это типы привода, используемые для передачи движения для управления клапаном. Клапаном можно управлять вручную с помощью маховика, рычага, цепи или шестерни. Внешний источник питания, такой как электродвигатель, воздух, гидравлическая жидкость или соленоид, используется для управления клапаном из диспетчерской. Обратный клапан работает автоматически, когда подвергается обратному потоку.

Источник

Adblock
detector