Курс Трубопроводная арматура. Модуль-кейс Выбор регулирующей арматуры по критерию надежности регулирования

Регулирующая арматура. Регулирующая арматура – это арматура, которая предназначена для регулирования параметров рабочей среды при помощи изменения расхода или проходного сечения [2]. Применяются различные виды управления регулирующей арматурой из-за различных условий эксплуатации. Наиболее часто осуществляется управление по команде от датчиков, которые фиксируют параметры среды в трубопроводе и используются внешние источники энергии.

Из-за различных параметров рабочей среды: давления, температуры, химического состава и пр., к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, это привело к появлению различных типов регулирующей арматуры. К регулирующей арматуре относятся: клапан регулирующий, клапан запорно-регулирующий, клапан трехходовой, кран шаровой, кран цилиндрический.

Запорно-регулирующая арматура. Запорно-регулирующая арматура – это арматура, которая совмещает функции запорной и регулирующей арматуры [2].К запорно-регулирующей арматуре относятся: клапан запорно-регулирующий, дисковый затвор, запорный клапан, мембранный клапан, шаровой кран, электромагнитный клапан.

Трубопроводная арматура по принципу управления и действия бывает двух видов [1], рис.1.5.

Рис.1.5. Классификация ТА по принципу управления и действия

Управляемая трубопроводная арматура – это арматура, в которой перемещение рабочего органа происходит за счет силового внешнего воздействия, от внешнего источника энергии: пневмоприводом, электроприводом, ручным приводом ит.п.:

трубопроводная арматура с ручным приводом – это арматура с механизированным приводом. Для передачи воздействия служит маховик или рукоятка. Пример ручного привода показан на рис.1.6.

Рис.1.6. Пример ТА с ручным приводом

Управляемая ТА с электрическим приводом. Электрический привод – это устройство для управления арматурой, использующее электрическую энергию [2]. Электроприводы используются для дистанционного управления арматурой: открытия, закрытия и определенного положения арматуры. Пример электрического привода показан на рис.1.7.

Рис.1.7. Пример ТА с электрическим приводом

Управляемая ТА с пневматическим приводом. Пневматический привод-устройство для управления арматурой, использующее энергию сжатого воздуха (или другого газа) [2]. Он используется для открытия, закрытия и приведения арматуры в определенное положение. Пример пневматического привода приведен на рис.1.8.

Пневмоприводы чаще используются для защитной арматуры и регулирующей, но не так часто из-за необходимости наличия на предприятии специальной компрессорной системы сжатого воздуха.

Рис.1.8. Пример ТА с пневматическим приводом

Управляемая ТА с гидравлическим приводом. Гидравлический привод – это устройство для управления арматурой, использующее энергию жидкости, находящейся под давлением [2]. Пример гидравлического привода показан на рис.1.9.

Для управления арматурой больших размеров необходимы значительные усилия, непосильные для пневмо- или электропривода, в связи с чем, он оказывается вне конкуренции. Кроме того, гидропривод компактен, прекрасно сочетает высокую нагрузку с плавностью движений. Преимущество гидропривода – это способность сохранять запас гидравлической энергии на случай аварийного включения.

Управляемая ТА с электромагнитным приводом. Электропривод, в котором преобразование электрической энергии в механическую осуществляется устройством на основе взаимодействия электромагнитного поля и сердечника из ферромагнитного материала, является электромагнитным приводом [2].Достоинства электромагнитного привода – это быстродействие, высокая точность, технологичность изготовления, простота обслуживания. Пример электромагнитного привода показан на рис.1.9.

Рис.1.9. Пример ТА с электромагнитным приводом

Автоматически действующая (автономная)трубопроводная арматура – это арматура, отличающаяся тем, что управление и рабочий цикл осуществляется только действием самой рабочей среды без каких-либо посторонних источников энергии. К данному типу арматуры относятся: обратные клапаны, срабатывающие под действием изменения направления потока, и другие виды арматуры [1].

Трубопроводная арматура различается по материалу корпуса. Материалы корпуса, в котором изготавливается арматура, представлены на рис.1.10 [1].

Рис.1.10. Классификация ТА по материалу корпуса

Материал корпуса, из которого изготавливается арматура:

– стальная (из углеродистой стали)

– из коррозионностойкой стали

– из титана

– чугунная (из серого чугуна)

– из ковкого чугуна

– из цветных металлов

– из пластмасс

– из керамики (фарфор)

– чугунная с защитным покрытием (резина, пластмасса, эмаль).

1.2. Конструкция, принцип действия и характеристики трубопроводной арматуры

На рис.1.11. приведены примеры разновидности трубопроводной арматуры.

Из представленных видов арматуры к регулирующей относятся краны, клапаны и затворы. Далее рассматриваются только они.

Кран