Клапаны

Регулирующие клапаны предназначены для регулирования расхода путем изменения количества проходящей по трубопроводу рабочей среды. Управляются от внешнего источника энергии. При ручном управлении осуществляется только периодическое ступенчатое регулирование. Непрерывное и бесступенчатое регулирование производится посредством пневматических, гидравлических и электрических приводов (исполнительных механизмов). Затворы регулирующих клапанов бывают стержневыми (игольчатыми), полыми (юбочными), сегментными, тарельчатыми поршневыми (клеточными).

Регулирующие клапаны с пневмоприводом или гидроприводом одностороннего действия, оснащенные силовой пружиной или грузом, по способы операции подразделяются на нормально открытые и нормально закрытые в зависимости от того, открыт или закрыт К. при отсутствии давления в приводе. Среди регулирующих клапанов надлежит также выделить трехходовые К., предназначенные для смешения двух потоков в один или разделения одного потока на два, а также регулирующие К. для малых расходов.

Предохранительные клапаны или разрывные устройства предназначены для автоматического выпуска избытка жидкой, паро или газообразной среды из системы высокого давления при чрезмерном повышении давления в ней в систему низкого давления или в атмосферу и обеспечивающей безопасную эксплуатацию установок и предотвращение аварий. Наиболее часто применяются пружинные и рычажно–грузовые предохранительные К.. Рычажно–грузовые клапаны изготовливают только малоподъемными: однорычажные К. – с одним седлом и двухрычажные – с двумя седлами. Эти К. выдаются стабильностью усилия; применяются только в стационарных установках; не могут быть использованы для работы с противодавлением. Малоподъемные клапаны. применяются, в основном, на несжимаемых средах. Использование их на сжимаемых средах нецелесообразно из–за невысокого значения пропускной способности, которое для сжимаемых сред может быть существенно повышено в конструкциях полноподъемных клапанов. Пружинные клапаны – более совершенной конструкции, чем рычажно–грузовые; имеют меньшую инерционность, меньшую массу и габаритные размеры; главным образом полноподъемные. Полноподъемные клапаны характеризуются скоростью срабатывания на полный ход золотника. Они обеспечивают высокие значения пропускной способности при сравнительно малых превышениях давления в защищаемой системе. Время открытия этих клапанов – 0,008 – 0,04с.

Регуляторы давления прямого действия – автоматически действующая арматура, обеспечивающей поддержание постоянного давления на участке системы до или после регулятора путем изменения расхода среды. Основные элементы: регулирующий орган, привод, задатчик нагружения (с грузовым, пружинным или пневматическим нагружением), импульсное устройство и импульсная линия связи “регулятор–трубопровод”. Чувствительные элементы делятся на: мембранные, сильфонные и поршневые.

Действие регулятора основано на использовании энергии рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу. С изменением давления на контролируемом участке изменяется степень открытия затвора в сторону, необходимую для восстановления исходного давления. Регулятор давления “после себя” прямого действия, работающий в условиях, когда отрегулированное давление Рвых. меньше половины регулируемого Рвх., то есть при Рвых.‹0,5*Рвх. – называется редукционным клапаном.

Регуляторы уровня прямого действия – предназначены для автоматического поддержания уровня жидкости в сосуде в установленных пределах заданной высоты. Основными их конструктивными элементами являются:
датчик положения уровня;
исполнительное устройство в виде запорного или регулирующего клапана;
поплавковое устройство.

Датчиком положения обычно служит поплавок.

Отсечные клапаны – предназначены для быстрого отключения трубопровода или его части при аварийной ситуации или по технологическим требованиям. Характерной чертой их является быстродействие, обеспечиваемое обычно срабатыванием пружины в момент закрытия клапана.

Перепускные клапаны – предназначены для поддержания давления среды на требуемом уровне путем перепуска ее через ответвление трубопровода.

Дыхательные клапаны – предназначены для выпуска накопившихся паров или воздуха и предотвращения образования вакуума в резервуарах в результате “большого” и “малого” дыхания.

Клапаны отключающие – устанавливаются, как правило, на линиях с малым диаметром, для которых выброс среды в атмосферу в результате поломки трубопровода недопустим. Принцип действия отключающихся клапанов заключается в том, что при превышении определенного заданного расхода (например, при разрыве трубы трубопровода) клапан закрывается.

Клапаны распределительные – предназначены для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям (трехходовые и многоходовые). Обычно распределительные К. имеют электромагнитный привод и предназначены для дистанционного управления пневматическими и гидравлическими приводами. Трехходовые К. предназначены для управления приводом одностороннего действия.

Клапаны смесительные – используются, если необходимо смешивать в заданных пропорциях различные среды, отличающиеся по составу и температуре. При этом к ним могут предъявляться требования – выдерживать постоянные параметры смеси.

-Что Вы чувствуете, получив Арматурный Оскар — награду, присужденную Вам международным арматурным журналом ((ТПА)?

Прежде всего, я очень удивился, когда услышал о возможной номинации. для меня большая честь, что международный арматурный журнал  ”Трубопроводная арматура и оборудование” присудил мне Арматурный Оскар. Это для меня особенно важно, поскольку именно в России моя компания 5АМ5О расширяет продажу своей регулирующей арматуры. Сегодня наше российское отделение — одно из сильнейших отделений фирмы во всем мире, и здесь у нас большой потенциал в будущем. Это фантастика! Огромное спасибо за та кую награду — Арматурный Оскар. Для меня это признание моей многолетней научно— исследовательской деятельности в области интеллектуальной регулирующей арматуры.

-Что нового в сфере Вашей деятельности Ниокр в направлении смарт-арматуры?

Сегодня фирма Самсон является одним из ведущих мировых поставщиков промышленной арматуры. Наша сила в симбиозе механических и электронных компонентов в сочетании с современным программным обеспечением. У нас есть свои ноу—хау в области разработки, изготовления и комплектации интеллектуальной регулирующей арматуры, которая отличается высокой надежностью и безопасностью. Интеграция смарт—функций в наши позиционеры а также коммуникации с помощью широко известных инструментов AMS и DCS для EDDL или FDT/DTM, стало одним из наших главных преимуществ. Основой для этого являются интенсивные научно—исследовательские и опытно—конструкторские разработки, такие как исследова- ние динамики жидкостей, проблем шума и кавитации, испытания материалов, возможности сенсоров, исследования в области устройств управления арматурой и другие вопросы. Наша фирма никогда не прекратит такие работы, и в будущем их диапазон только расширится. Каковы тенденции развития интеллектуальной арматуры, и в каких отраслях она будет наиболее широко применяться? В настоящее время потребители арматуры, особенно в химической отрасли, все чаще применяют позиционеры для промышленных сетей. Появляются новые идеи в области толкований результатов диагностики и характеристик арматуры. Таким образом, комбинирование информации от сенсоров и приводов для получения более точной оценки будет очередной сложной задачей, требующей решения. другой проблемой является запорно—регулирующая арматура с автоматическим управлением, для которой необходимо разработать новые интеллектуальные устройства. Предприятия нефтеперерабатывающей, нефтяной и газовой промышленности также проявляют все большую заинтересованность в использовании огромных возможностей смарт—оборудования.

-Что нового ожидается в арматуростроении в ближайшие 5-10 лет?

В будущем появятся более комплексные, надежные и безопасные беспроводные решения, которые предоставят новые возможности для техобслуживания и сервиса. Размеры промышленных предприятий растут, и это влияет на номинальные диаметры арматуры. Сегодня 20—дюймовые регулирующие клапаны не редкость, особенно на Ближнем Востоке и в Китае. Одной из ключевых проблем является качество регулирования, которое сегодня достигается с помощью комбинирования датчиков и позиционеров. Здесь требуется новое и более совершенное решение. Не могли бы Вы назвать два-три из Ваших научных достижений, которыми Вы больше всего гордитесь? . Моя первая исследовательская работа в области микрорегулирующих клапанов и их поведения 15 лет назад, которая впоследствии превратилась в стандарт ЕС 60534—2—1 (Международной электротехнической комиссии) в 1995 году. . Переиздание стандарта IЕСб0534—8-4 Метод расчета гидродинамического шума». . Новые подходы к оценке опасности повреждений от кавитации регулирующей арматуры — работа в сотрудничестве с университетом Тi) Оаггтi5ас, Германия. Сегодня фирма 5АМ5ОГ является одной из крупнейших арматурных фирм, занимающихся разработкой и изготовлением современной смарт-арматуры.

-Какие новые конструкции фирма Samson предложит своим потребителям в 2009 году?

Как я уже говорил, большие шаги в самом ближайшем будущем будут предприняты в области вспомогательных устройств, таких как позиционеры. Механические части арматуры также станут предметом более детального изучения и усовершенствования. На очередной выставке химической промышленности АСНЕМА в мае 2009 года вы сможете увидеть большую часть наших новых разработок, но пока рано говорить о них публично.

-Как Вы прокомментируете тенденцию к быстрому проникновению китайской арматуры на европейский рынок?

Наша сила в сложности и разнообразии нашей регулирующей арматуры. Во многих проектах среди множества арматуры вы не найдете ни одной действительно идентичной. Ноу—хау нашей компании — это поддержание данной сложности и большого количества номенклатуры. Зачастую китайские фирмы не имеют необходимой для этого инфраструктуры. другим преимуществом являются наши собственные изобретения, выражающиеся в кон- структивных особенностях и способах производства, которые не так—то легко подделать.

-Какие технические проблемы, касающиеся трубопроводной арматуры, до сих пор не решены? Они актуальны сегодня? Существует много нерешенных вопросов, относящихся к арматуре. Например, действительные параметры арматуры во время кавитации, вскипания, воздействие влажного пара или наличие твердых частиц в жидкостях, которые могут повредить внутренние части ар- матуры. Несмотря на все новейшие исследования и их прогресс, я думаю, что мы находимся в самом начале их решения.

-Какие события Вашей профессиональной деятельности являются самыми значимыми?

Не так давно, 1 октября, я стал членом Совета директоров фирмы 5АМ5О, отвечающим за НИОКР. другим важным событием стала возможность прочитать лекцию «Вопросы управления в автоматизации процессов» в немецком техническом университете.

-Что бы Вы могли пожелать читателям журнала (ТПА), Вашим коллегам-арматуростроителям? Интересной информации, которая будет в следующих статьях, напечатанных в Вашем журнале. Маастрпхт, ноябрь 2008 г. Йорг Кисбауэр: