21 Регулирующие клапаны с поступательным перемещением штока

Регулирующие клапаны (РК) являются наиболее распространенным видом дроссельных РО. Их применяют для регулирования расходов жидкостей, пара и газов при любых параметрах среды. РК с поступательным перемещением штока по конструкции делятся на тарельчатые, игольчатые, золотниковые, скальчатые и шиберные.

Тарельчатые клапаны выполняются с плоской и конической опорной поверхностью. Клапаны с плоской опорной поверхностью в качестве регулирующих не применяются из-за быстрого износа кромки тарелки и используются только как запорные. Клапаны с конической поверхностью в основном применяются для регулирования больших расходов. На рис ...... схематично изображена конструкция такого клапана.

Регулирование среды происходит за счет изменения проходного сечения между тарелкой 1 и седлом 2. Шток 3 выведен из корпуса 4 через уплотнительное устройство 5. Посредством рычага 6 клапан сочленяется с исполнительным механизмом. Регулируемая среда подается под тарелку.

В тарельчатом клапане возникают сопутствующие усилия при открывании клапана за счет перепада давления, а при закрывании возникает встречная нагрузка,т. е. эти клапаны являются неуравновешенными.

Игольчатые клапаны отличаются от тарельчатых только конструкцией дросселирующего элемента. Он имеет форму иглы. Они широко применяются на электростанциях для регулирования расхода охлаждающей воды, регулирования давления пара и т. д. Проходным сечением служит коническая щель между иглой и внутренней кромкой седла. Плунжер через уплотнительное устройство выведен наружу и через рычаг сочленяется с исполнительным механизмом. Большим недостатком игольчатого клапана является быстрый эрозийный износ регулирующей иглы.

Золотниковые клапаны с поступательным движением штока применяются в промышленности очень широко. Их используют для регулирования подачи питательной воды в паровых котлах, подачи обессоленой воды в деаэратор и т. д. На рис...... показано устройство одного из видов золотникового регулирующего клапана.

В данной конструкции регулирование среды осуществляется изменением проходного сечения в результате поступательного движения золотника 1 относительно окон гильзы 2, запрессованной в литую перемычку 3 корпуса. Профиль проходных окон золотника выполняется различным в зависимости от требуемой формы расходной характеристики. Золотник верхней своей частью шарнирно соединен со штоком 3, который сочленяется с помощью рычагов 4 и 5 с исполнительным механизмом. Регулируемая среда подается в межкорпусное пространство (показано стрелкой). Золотник статически разгружен, т. е. этот РО является уравновешенным.

Скальчатый двухседельный клапан, фрагмент которого показан на рис...., осуществляет регулирование расхода среды путем изменения кольцевых сечений в верхнем 1 и нижнем 2 седлах при поступательном перемещении регулирующей скалки 3, имеющей два профилированных конуса 4 и 5.

Верхний конец скалки через специальное устройство соединен с наружным рычагом. Недостатки у этого клапана те же, что и у игольчатого и золотникового клапанов. В скальчатом клапане скалка статически разгружена, т. е. давление на обе ее части действует равномерно, но в силу неравномерного износа скалки и седла возникают сопутствующие усилия, приводящие к некоторой неуравновешенности скальчатого клапана.

Шиберный клапан, конструкция которого показана на рис..... осуществляет регулирование расхода среды за счет поступательного перемещения шибера 1 относительно седла 2, в котором имеется ряд отверстий, особым образом расположенных, или одно профилированное отверстие. Своим верхним концом шибер шарнирно связан с наружным рычагом, служащим для сочленения с исполнительным механизмом. В некоторых конструкциях шиберных клапанов проходное окно сделано непосредственно на самом шибере. Оно делается разной формы, например V- или Т-образной. Плотное закрытие клапана обеспечивается самой средой за счет перепада давлений на клапане. Достоинством шиберных клапанов по сравнению с другими рассмотренными выше клапанами с поступательным движением штока являются большая износостойкость и большие рабочие давления. В шиберном клапане сопутствующее усилие возникает при его открывании за счет выталкивающей силы, образующейся воздействием перепадов давления на клапане и на торец шибера.