4.2.3.3. Регулирующие клапаны

Наиболее распространенным видом дроссельных РО являются регулирующие клапаны. Их применяют для регулирования расходов жидкостей, пара и газов при любых параметрах среды. Регулирующие клапаны различают по виду и числу опорных поверхностей, по конструкции плунжеров и корпусов.

В двухседельных клапанах (рис. 4.5) корпус 1 имеет два седла 2 и 3, а затвор 4, проходящий через эти седла, имеет два утолщения с дросселирующими и запирающими поверхностями.

Рис. 4.5. Двухседельный пробковый РО нормального (а) и повернутого (б) исполнений

Перемещение затвора относительно седел изменяет площадь прохода. Основным преимуществом двухседельного регулирующего клапана является в значительной мере разгруженность затвора от одностороннего действия силы, создаваемой статическим давлением среды. Некоторая неуравновешенность усилий объясняется тем, что по условиям сборки диаметр прохода верхнего седла D_с1 делают больше диаметра нижнего седла D_с2.

Недостатком двухседельного регулирующего клапана является относительно большое значение допустимой негерметичности затвора. Кроме того, при больших перепадах давления движение среды создает большие усилия на клапан из-за динамической неуравновешенности затворов.

Двухседельные клапаны системы исполнительных устройств ГСП имеют ряд важных преимуществ по сравнению с другими конструкциями:

1. система исполнительных устройств предусматривает возможность замены в РО затворов и седел без дополнительной механической обработки, с небольшой взаимной притиркой на месте;

2. на затворе ширина запорной поверхности принята достаточно большой в зависимости от размера условного прохода, что позволяет уменьшить износ запорных поверхностей;

3. двухседельный затвор разгружен от динамического воздействия среды;

4. высокий допустимый перепад давления.

Усилие, необходимое для перестановки двухседельного клапана, слагается из силы неуравновешенности статического давления среды на затвор, силы давления на шток и силы трения штока о сальниковую набивку. Сила статической неуравновешенности затвора F₃ определяется как произведение разности площадей верхнего и нижнего седел корпусов S_с на максимальный перепад давления р_max до и после клапана

.

Сила давления среды на шток F_ш определяется как произведение площади сечения штока в месте, где он проходит через сальник, на максимальное выходное давление за клапаном р_кл

.

Кроме того, на затвор действует сила, создаваемая динамическим воздействием протекающей среды, которая может достигать большого значения. Так как силу трения штока в сальнике и силу, создаваемую динамическим воздействием среды, трудно учитывать, то значение перестановочного усилия, определяемое суммой сил статической неуравновешенности и давления на шток, выбирают с некоторым запасом.

Односедельные клапаны могут быть проходными и угловыми. Односедельные клапаны применяют в тех случаях, когда невозможно применение разгруженных двухседельных. Важным преимуществом односедельных клапанов является то, что они могут обеспечить герметичность закрытия прохода. Кроме того, односедельные клапаны применяют при малых размерах проходов (до 15 мм), когда изготовление двухседельных клапанов связано с большими трудностями, а также при больших проходах, если среда обладает большой вязкостью или содержит твердые частицы.