2. Лабораторная работа7.9

СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛАПАНА

Цель работы. Ознакомиться с принципом действия и конструкцией пневматического регулирующего клапана. Определить его гидравлические потери и снять конструктивную и пропускную характеристики.

Пневматические регулирующие клапаны(рис.2.1) предназначены для изменения расхода вещества или энергии в трубопроводе, на котором установлен клапан. Прорезиненная мембрана 3 с жестким центром, связанная со штоком 5, зажата между двумя крышками, образующими в верхней части герметически закрытую полость. Сжатый воздух от регулятора подается в полость над мембраной и перемещает ее вместе со штоком 5 вниз. При этом пружина 4 сжимается и уравновешивает усилие, действующее на мембрану сверху. При увеличении давления воздуха над

мембраной шток вместе с затвором 2 движется вниз и уменьшает проходное сечение клапана, что вызывает снижение расхода регулируемой среды. При уменьшении давления воздуха затвор силой пружины приподнимается и клапан открывается.

Рис. 2.1. Пневматический регулирующий клапан.

Пневматические регулирующие клапаны выполняютнормальнооткрытыми НО (с прекращениемподачивоздухана мембрану проходное сечение полностьюоткрывается)инормально закрытыми НЗ (проходноесечениезакрываетсяпри прекращении подачи воздуха на мембрану). Клапанытипа НО применяют в тех случаях, когдаприаварийном прекращении подачи воздуха на мембрану потехнологическим условиям более безопасноиметьоткрытуюлинию. В противном случае устанавливают клапанытипаНЗ.По виду запорного устройства пары затвор–седло различают односедельные и двухседельныеклапаны.Первыеимеют неуравновешенный затвор и применяются висполнительных устройствах малых размеров при низкихдавлениях среды. Двухседельныеклапаныимеютпрактически уравновешенный затвор, поэтомуих используют в исполнительных устройствах больших размеров ипри

высоких давлениях среды.

Описание установки. Схема экспериментальной установки для снятия характеристик пневматического регулирующего клапана приведена на рис.2.2. Вода из сети через вентиль 1 подается в сосуд постоянного уровня 2, на выходе из которого проходит через ротаметр 3, пневматический регулирующий клапан 5 и поступает в сосуд постоянного уровня 9. Подача сжатого воздуха на клапан устанавливается редуктором 7 по показаниям манометра 6. Гидравлические потери напора на клапане Р_КЛи в линии Р определяются по шкале пьезометрической трубки 4, а перемещение штока L – по положению стрелки 8.

Экспериментальные данные заносят в таблицу 2.1 и по ним строят графики Р_КЛ= f(F), A = f₁(L) и F = f₂(L)), где F – расход воды через клапан, А – площадь его проходного сечения. Последнюю находят по формулам:

α = arccos (1 –

^2L); A = 0,314α –8sin2α

27

Рис.2.2. Установка для снятия характеристик пневматического регулирующего клапана.

Таблица 2.1. Результаты эксперимента при испытании пневматического регулирующего клапана.

Р, кПа	L, мм	А, мм2	РКЛ, кПа	F, л/ч

∆Р_кл., кПа

F, л/ч

А,

мм²

L, мм

F,

л/ч

L, мм