ШЛАНГОВЫЕ КЛАПАНЫ

Шланговые регулирующие клапаны отличаются от перечисленных тем, что регулируемая среда проходит в них через эластичный патрубок (шланг), который, деформируясь под действием исполнительного механизма, изменяет площадь проходного сечения, а следовательно, и расход.

Шланговые клапаны могут регулировать потоки самых разнообразных сред. В зависимости от среды их эластичные патрубки изготовляют из бензостойких, маслостойких, маслобензостойких, химически стойких, эрозионностойких материалов, а также из материалов, пригодных для пищевых продуктов. При этом применение резиновых или пластмассовых эластичных патрубков вместо дорогостоящих нержавеющих сталей дает большой экономический эффект.

Шланговые регулирующие клапаны имеют следующие преимущества:

— исключают застой продукта (конструкция клапана прямоточная с малым гидравлическим сопротивлением);

— выполнены без уплотнения штока, так как дроссельная часть клапана, ограниченная эластичным патрубком, полностью герметизирована;

— в закрытом положении эластичный патрубок надежно перекрывает проход, отсекая подачу среды в отводящий трубопровод;

— возможна быстрая и удобная замена эластичного патрубка при выходе его из строя.

Основными недостатками шланговых клапанов являются:

— невысокая температура регулируемых сред (80 °С) и небольшое рабочее давление (до 10 кгс/см²);

— значительная неуравновешенность регулирующего органа, что делает невозможным его применение без позиционера;

— сравнительно небольшой срок службы эластичного патрубка.

Шланговый регулирующий клапан (рисунок 13кл) состоит из шлангового пережимного затвора, мембранио-пружннного исполнительного механизма повышенной мощности типа МИМП и пневматического позиционера.

1 — эластичный патрубок; 2 — уплотнительный конус (фланец);

3 — корпус; 4 — крышка; 5 — прокладка; 6 — шток; 7 — верхняя траверса; 8 — ролико-втулочная цепь; 9 — зубчатое колесо; 10 — ось;11 — нижняя траверса

Рисунок 13кл — Шланговый регулирующий клапан.

Необходимость в применении механизма МИМП и позиционера вызвана тем, что исполнительный механизм должен развивать большие усилия, так как затвор этого клапана неразгруженный.

Клапаны можно комплектовать ручными дублерами. Затвор клапана (см. рисунок 13кл) представляет собой эластичный патрубок 1, пережимаемый двумя валиками-траверсами и помещенный в герметичный кожух. Последний образован металлическими корпусом 3 и крышкой 4, уплотняемыми прокладками 5. На случай разрыва патрубка в крышке 4 предусмотрено сальниковое уплотнение штока 6. Эластичный патрубок в корпусе зажимается при помощи уплотнительных конусов-фланцев 2. Верхняя траверса 7 жестко соединена со штоком 6; нижняя 11 прикреплена к верхней при помощи ролико-втулочной цепи 8, переброшенной через зубчатое колесо 9, вращающееся на оси 10. При перемещении штока 6 с прикрепленной к нему траверсой 7 вниз нижняя траверса 11 поднимается и таким образом патрубок перекрывается (сжимается).

Для сжатия эластичного патрубка, находящегося под давлением среды, требуется значительное усилие. Оно необходимо и для герметичного перекрытия прохода, т. е. для создания надежного контакта между пережимаемыми поверхностями патрубка.

Расход среды через шланговый клапан меняется в основном только в начале подъема штока. Зависимость между увеличением расхода и подъемом штока при раскрывании патрубка в первой половине хода примерно линейная, поэтому для пропорционального регулирования целесообразно использовать только эту часть хода. При двухпозиционном регулировании (открыто — закрыто): для уменьшения износа целесообразно раскрывать патрубок полностью. В клапанах предусмотрена возможность настройки на определенный ход.

Поскольку в шланговых клапанах среда не контактирует с металлическими частями (корпусом и крышкой), их можно изготовлять из низкосортных металлов, а применение их в агрессивных средах обуславливается только химической стойкостью материала эластичного патрубка.

От химического состава среды также зависит материал зажимных конусов-фланцев, которые изготовляют из углеродистой, хромоникелевой и хромомолибденовой легированных сталей, титанового сплава, а также из углеродистой стали с последующей гуммировкой или эмалированием.

В шланговых регулирующих клапанах минимальный регулируемый расход составляет 10 — 12 % максимального. Это объясняется тем, что при большом перепаде давления патрубок, близкий к полностью закрытому положению начинает самопроизвольно закрываться и открываться, т. е. вступает в режим автоколебаний. Это объясняется следующим. При большом перепаде давления в узкой щели, равной 6 — 8 % площади полного диаметра патрубка, в полости за дроссельной щелью давление резко понижается и образуется разрежение. Под атмосферным давлением патрубок сплющивается и перекрывает проход. Но как только движение среды прекращается, давление восстанавливается и патрубок раскрывается. Патрубок вступает в режим автоколебаний тем быстрее, чем больше величина перепада давления, чем уже дроссельная щель и чем меньше жесткость патрубка.