книги из ГПНТБ / Дуб Б.И. Арматура трубопроводов высокого давления

В результате изменения конструкций в большинстве случаев удавалось добиваться существенного улучшения работы регулирующих клапанов.

На рис. 1-37 показан клапан поворотного типа, в ко­ тором регулирование расхода воды достигается поворотом

золотника по отношению к втулкам. У золотника имеются два треугольных окна (/z = 90 мм; Ь = 50 мм) и четыре круглых отверстия диаметром 28 мм; средняя втулка имеет два окна размером ~40Х90 мм, а верхняя и ниж­

39

шарикоподшипниками. Привод осуществляется через ре­ дуктор от электродвигателя или вручную.

В клапанах, показанных на рис. 1-36 и 1-37, зазоры между золотником и седлами (втулками) сделаны малыми

Рис. 1-37. Регулирующий клапан Dj 175 мм для воды.

(0,1—0,2 мм) для обеспечения малого нерегулируемого расхода воды, вследствие чего клапаны очень чувствитель­ ны к попаданию посторонних частиц.

При повышении давления в котле внутреннее усилие, выпирающее шток клапана, возрастает, что требует соот­ ветствующего увеличения мощности привода или уравно­ вешивающего груза, а также увеличения диаметра штока.

40

Последнее ухудшает работу сальникового уплотнения, особенно в условиях частого перемещения штока при авто­ матическом регулировании питания котла. При наличии рычажного привода ухудшается работа ходовой втулки и резьбы штока. Ввиду этого при сверхвысоких парамет­ рах пара более подходящей является скальчатая кон­ струкция клапана, в которой регулирующим органом слу­ жит скалка. Однако и в скальчатых клапанах первой конструкции ВАЗ наблюдались: заедания плунжера, изго­ товленного из стали марки ЭЯ1Т и движущегося в направ­ ляющих и седлах, сделанных из стали марки ЭЖЗ; боль­ шая выработка со стороны, противоположной входу воды в местах соприкосновения с направляющими втулками; вибрация скалки, в результате чего происходили износ и поломка головки внутреннего рычага, верхней упорной пластины и верхней части скалки у окна. Для предотвра­ щения износа и поломок разработаны усовершенствован­ ные конструкции скальчатых клапанов, одна из которых представлена на рис. 1-38.

В этой конструкции, чтобы избежать поперечных коле­ баний скалки, приварена защитная втулка из стали мар­ ки Ст. 2i5, а также применена гладкая скалка облегченной конструкции с выступами. Применено гидравлическое цен­ трирование скалки, что позволяет уменьшить зазоры меж­ ду дросселирующими поверхностями скалки и седла в .за­ крытом состоянии клапана и этим уменьшить нерегулируе­ мый расход воды.

Для регулирования расхода питательной воды высокого давления, помимо клапанов, применяют шиберные регули­ рующие задвижки |(рис. 1-39). В этом случае регулирова­ ние расхода достигается передвижением одного диска вдоль другого неподвижного диска с сопловыми отвер­ стиями, различное расположение которых позволяет осу­ ществить любую характеристику открывания и закрыва­ ния. После соплового диска установлен шарообразный патрубок с направляющим крестом, предназначенным для успокоения потока.

На рис. 1-40 показана регулирующая шиберная за­ движка конструкции ВАЗ с треугольным вырезом в шибе­ ре и овальным вырезом в седлах. При подъеме штока проходное сечение изменяется постепенно, обеспечивая тем самым прямолинейную характеристику расхода воды. Такие задвижки имеют относительно небольшой нерегули­ руемый расход воды.

41

-----------------------------юоо-------------------------- -

Рис. 1-40. Шиберная регулирующая задвижка для воды.

43

1-4. Предохранительная арматура

Обратные клапаны применяются в качестве самодей­ ствующих предохранительных устройств. Они пропускают рабочую среду только в одном направлении и автоматиче­ ски закрываются при обратном ее движении.

Обратные клапаны устанавливают на входе питатель­ ной воды в котел для предохранения от обратного движе­ ния воды из котла при резком и значительном снижении давления в питательном трубопроводе; на напорных па­

Рис. 1-42. Обратный кла- пан-захлопка.

Рис. 1-41. Обратный 'клапан.

трубках насоса для предохранения от обратного движения воды в насос при его остановке.

Обратные клапаны бывают с поступательно переме­ щающимися клапанами или в виде захлопки. Наибольшее распространение получили обратные клапаны с поступа­ тельным перемещением.

В обратных клапанах с большим проходным сечением (100 мм и больше) часто применяют принудительную по­ садку клапана при помощи пружины, помещаемой между клапаном и крышкой (рис. *1-41).

пара. Конструкции их отличаются лишь тем, что в клапа­ нах для пара корпус, крышка и крепежные детали изго­ товлены из легированной жаростойкой стали, а для воды— из качественной углеродистой стали.

В современных конструкциях обратных клапанов уплотнительные поверхности клапана и седла наплавляют

44

электродами из хромоникелевой стали аустенитного клас­ са. Тарелки обратных клапанов Р 20 мм выполнены це­

ликом из хромоникелевой стали аустенитного класса. Нормальная конструкция обратного клапана-захлопки

небольшого диаметра изображена на рис. 1-42. Обратный клапан-захлопка обладает меньшим гидрав­

лическим сопротивлением, чем обратный клапан с посту­ пательно перемещающимся клапаном. Для обратных кла-

■485

480

Рис. 1-43. Обратный вертикальный клапан с регулируемым автоматическим перепуском.

панов с поступательно перемещающимся клапаном исполь­ зуют корпуса нормальных запорных вентилей. Для обратных клапанов типа захлопки необходимо применять корпуса специальных конструкций.

На рис. 1-43 показан вертикальный обратный клапан конструкции ВАЗ, устанавливаемый на напорном патруб­ ке питательного насоса. Он служит для предотвращения обратного движения воды в насос. Для предохранения от

в закрытом состоянии, клапан перепуска открыт и, наобо­ рот, при подъеме основного клапана клапан перепуска за­ крывается.

45

Для .предварительной установки холостого перепуска служит вентиль ручной подрегулировки, управляемый ма­ ховичком. Корпус и крышка обратного клапана выполне­ ны из углеродистой стали.

В отличие от запорных вентилей, предохранительные клапаны должны обеспечить достаточную плотность при сравнительно небольшом удельном давлении прижатия клапана к седлу. Они должны обладать также большой чувствительностью.

Пропускная способность предохранительного клапана зависит от его диаметра и высоты подъема. По высоте подъема тарелки предохранительные клапаны разделяют на низкоподъемные и полноподъемные.

Подъем тарелки в низкоподъемных клапанах не превы­ шает '/го диаметра клапана; в полноподъемных клапанах площадь щели для прохода среды делается не меньше площади прохода седла.

Низкоподъемные клапаны применяют преимущественно для воды. Большая паропроизводительность современных котельных агрегатов требует применения предохранитель­ ных клапанов большой пропускной способности с целью уменьшения их числа. Поэтому для пара применяют пре­ имущественно полноподъемные предохранительные кла­ паны.

Пар выходит наружу через узкую кольцевую щель между седлом и клапаном. В таком клапане щель в нача­ ле подъема клапана имеет высоту в несколько десятых долей миллиметра, и с ростом избытка давления над дав­ лением, при котором клапан должен открыться, она увели­ чивается. При избытке давления на 1.0% высота подъема клапана составляет 1,5—2 мм.

В полноподъемном клапане для подъем.а тарелки ис­ пользуется давление пара, несколько выше атмосферного, устанавливающееся в камере над тарелкой. В конструкции клапана, показанного на рис. 1-44, используется действие избыточного давления на поршенек, расположенный над клапаном.

На рис. 1-45 показано действие предохранительного клапана, в котором седло имеет косой срез; в этом случае используется относительно небольшое реактивное действие выходящей струи пара.

В полноподъемных предохранительных клапанах предусмотрено специальное устройство, позволяющее использовать для подъема клапана кинетическую энергию

46

струи выходящего пара. Конструктивно эта задача ре­ шается различно. На рис. 1-46 показан полноподъемный клапан, в котором для этой цели применено сужающееся

открытиях клапана возможны загрязнения направляющей поверхности солями и заедания клапана. Интересно в этой связи отметить, что один из изготовителей таких клапанов (английская фирма) предписывает иметь на

47

котлах 100-процентный резерв клапанов; таких требований в отношении других конструкций предохранительных кла­ панов не предъявлялось.

На рис. 1-47 показан полноподъемный предохранитель­ ный клапан, в котором струя пара по выходе из-под кла­ пана проходит через кольцевую щель и ударяет при

-L

е

Рис. 1-47. Полноподъеалный предохранительный клапан с отражательной тарелкой.

большой скорости в отражательную тарелку, навернутую на шпиндель. Регулированием высоты отражательной та­ релки достигают соответствующей высоты подъема клапа­ на и величины падения давления, необходимого для его закрытия.

По способу удержания клапана в закрытом состоянии различают пружинные и рычажные предохранительные клапаны.

Существенным преимуществом пружинных предохра­ нительных клапанов является возможность иметь клапаны больших проходных сечений при использовании сильных

48