Гидравликалық көбелек клапандары жоғары моментпен ширек айналымды іске қосу қажет болатын салаларда қолданылады. Клапандар негізінен кеңістік немесе шығындардың шектеулілігіне байланысты электр энергиясын өндіруде, мұнай-химияда, жылыту, желдету және кондиционерлеуде және өрттен қорғау магистральдарында қолданылады.
Олар сұйықтықтарды жылдам басқару және оқшаулау үшін үлкен диаметрлі сызықтары бар осы салаларда пайдалы.
Бұл мақалада гидравликалық көбелек клапандарының қалай жұмыс істейтіні, олардың жұмыс көрсеткіштері және инженерлердің оларды маңызды ағынды басқару үшін неге таңдайтыны талқыланады.
Гидравликалық басқарылатын көбелек клапаны дегеніміз не?
Гидравликалық басқарылатын көбелек тәрізді клапан - жұмыс істеу үшін гидравликалық қысымды пайдаланатын клапанның бір түрі. Ол ширек айналымды айналдыра алады. Бұл клапан құбырға орнатылған.
Клапанның қуаты гидравликалық цилиндр немесе қалақшалы жетекпен қамтамасыз етіледі. Бұл электр қозғалтқыштары шығаратын айналу моментімен салыстырғанда әлдеқайда жоғары айналу моментін тудырады.
Клапанның корпусы әдетте шойын, иілгіш шойын немесе тот баспайтын болаттан жасалған. Ол жоғары қысымға, температураға және коррозиялық орталарға төтеп бере алады.
Гидравликалық жетек жүйесінің жұмыс принципі
The гидравликалық жетек Жүйенің қарапайым қысым жұмыс принципі бар. Гидравликалық май цилиндрге айдалады, содан кейін бұл май поршеньге әсер етеді. Содан кейін поршень сызықтық қозғалысты иінді немесе беріліс механизмі арқылы айналмалы қозғалысқа өзгертеді. Нәтижесінде клапан сабының айналуы көбелек дискісін айналдырады.
Инженерлер екі негізгі конфигурацияның бірін таңдай алады:
- Қос әсерліГидравликалық қысым ашылуын да, жабылуын да басқарады. Бұл барлық бұрыштарда дәл, қайталанатын орналасуды қамтамасыз етеді.
- Көктемнің оралуыСеріппе клапанды бір қалыпта ұстап тұрады. Гидравликалық қысым оны басқа бағытқа жылжытады. Гидравликалық қуат өшіп қалса, серіппе клапанды қауіпсіз күйге қайтарады.
Гидравликалық қуат блогы (ГҚБ) май қысымын қамтамасыз етеді. Оған сорғы, май резервуары, басқару клапандары және қысымды төмендету құрылғылары кіреді.
HPU жергілікті түрде орнатылуы немесе басқару желілері арқылы қашықтан қосылуы мүмкін. Бұл толық қолдау көрсетеді өнеркәсіптік автоматтандыру PLC және SCADA жүйелерімен интеграциялау.
Электрлік және пневматикалық жетектермен салыстырғандағы негізгі артықшылықтары
Инженерлер гидравликалық жетектің негізгі себебі - айналу моменті. Бұл жетек түрі тіпті шағын корпустық блокта да көп күш тудыра алады.
Бұл ең маңыздысы үлкен көбелек клапаны өлшемдері. Сорғы станциясының шығысындағы DN1200 немесе DN2000 клапаны жоғары ағын қысымына қарсы жұмыс істеу үшін үлкен айналу моментін қажет етеді.
Инженерлер бағалайтын бес практикалық артықшылық:
- Жоғары момент шығысыГидравликалық жүйелер электр жетектері баламалы өлшемде сәйкестендіре алмайтын момент көрсеткіштерін шығарады.
- Дәл ағынды басқаруГидравликалық май сығылмайды. Бұл дискіні кез келген бұрышта, соның ішінде ағынды дроссельдеуге арналған жартылай ашық параметрлерде тұрақты, бекітілген күйде ұстайды.
- Жылдам жауапГидравликалық майдың қысымы жоғары жылдамдықпен өзгереді. Жүйені қорғау қажет болған кезде клапан бірнеше секунд ішінде ашылады немесе жабылады.
- Қауіпті аймақтарда қауіпсіз: Гидравликалық жүйенің жетегінде электр қуаты жоқ. Бұл жүйені мұнай-химия зауыты сияқты жарылғыш ортада пайдалануға мүмкіндік береді.
- Ұзақ қызмет ету мерзімі: Гидравликалық поршеньдер мен тығыздағыштар, әдетте, электр қозғалтқыштарының орамаларына қарағанда ұзағырақ қызмет етеді.
Төмендегі кестеде әртүрлі қозғалтқыш түрлері салыстырылады:
Жетектерді салыстыру кестесі
| Ерекшелік | Гидравликалық | Электрлік | Пневматикалық |
|---|---|---|---|
| Айналдыру моменті шығысы | Өте жоғары | Орташа | Орташа |
| Жауап беру жылдамдығы | Жылдам | Баяудан орташаға дейін | Жылдам |
| Қолайлы құбыр өлшемі | Үлкен диаметр | Шағын және орта | Шағын және орта |
| Қауіпті аймаққа қауіпсіз | Иә (ұшқындар жоқ) | Шектеулі | Иә |
| Дәлдікті бақылау | Жоғары | Жоғары | Орташа |
| Қауіпсіз опция | Көктемнің оралуы | Көктемнің оралуы | Көктемнің оралуы |
| Техникалық қызмет көрсету қажеттілігі | Орташа | Төмен | Төмен |
Гидравликалық басқарылатын көбелек клапанының өнеркәсіптік қолданылуы
Гидравликалық басқарылатын көбелек клапандары құбырлары үлкен, қысымы жоғары немесе апаттық жабылу тез болуы қажет салаларға қызмет көрсетеді.
Сорғы станциялары және сумен жабдықтау жүйелері
А гидравликалық жетек DN600-ден DN2000-ға дейінгі құбырлар арқылы тәулігіне көп мөлшерде су ағатын қалалық сорғы станцияларында кездеседі.
Шығыс клапандары қысымның күрт көтерілуіне жол бермеу үшін баяу ашылуы және сорғылар кенеттен істен шыққан кезде тез жабылуы керек. Жетек басқарылатын екі жылдамдықты қозғалысты қамтамасыз етеді: баяу ашу, жылдам апаттық жабу, бұл олардың орын алуына мүмкіндік береді.
Бұл құбыр арматураларын, төменгі ағынды жабдықты және сорғы корпусын су балғасының зақымдануынан қорғайды.
Суды қорғау және су электр станциялары
Гидроэнергетикалық қабылдау құрылымдарында қалам құбырларындағы негізгі оқшаулағыш клапандар ретінде көбелек клапандары қолданылады.
Бұл құбырлар 50 метрден 200 метрге дейінгі биіктікте жұмыс істейді. Турбина жұмыс істемей тұрған кезде клапан толық статикалық қысымға төтеп беруі керек.
Турбинаны іске қосу кезінде инженерлер алдымен дискідегі қысымды теңестіру үшін кішкентай айналма клапанды ашады. Содан кейін негізгі гидравликалық басқарылатын көбелек клапаны толығымен ашылады.
Екі сатылы жабу стандартты болып табылады: бастапқы жылдам қозғалыс, содан кейін қысымның күрт көтерілуіне жол бермеу үшін бақыланатын баяу соңғы тығыздау.
Мұнай-химия және мұнай-газ құбырлары
Шикі мұнай магистральдық құбырлары, сұйытылған газды тасымалдау жүйелері және мұнай өңдеу зауытының құбырлары көмірсутектерді қауіпсіз өңдейтін клапандарды қажет етеді.
Электр жетектері, егер арнайы қорғалмаса, көбінесе 1 және 2 аймақтардың жіктелген аймақтарынан шығарылады.
Гидравликалық жетектердің клапанында ұшқын қаупі жоқ. Олар қауіпсіз аймақтарда орналасқан жарылысқа төзімді ЖҚҚ-мен біріктірілген.
Ұзын құбырлардағы автоматтандырылған сегменттік клапандар құбырдың жарылуы немесе жоспарлы техникалық қызмет көрсету кезінде тез оқшаулау үшін гидравликалық клапандарды пайдаланады.
Қалалық ағынды суларды тазарту қондырғылары
Ірі нысандарда магистральдық кәріздің кіріс қақпалары мен шламды өңдеу құбырлары көбінесе DN800-ден DN1600-ге дейін жетеді.
Бұл қызмет көрсету жағдайлары клапандарды абразивті қатты заттардың, коррозиялық газдардың және жиі циклдің әсеріне ұшыратады.
EPDM немесе NBR орындық төсемдері бар шойын немесе иілгіш шойыннан жасалған корпус клапандары бұл ортаны жақсы басқарады.
Гидравликалық жетегі жетектің шамадан тыс жүктелуінсіз қатты денелерге тірелу үшін қажетті момент береді.
Электр энергиясын өндіру және суды салқындату жүйелері
Жылу және атом электр станциялары конденсатордың кіріс және шығыс клапандары арқылы салқындатқыш судың айтарлықтай мөлшерін айналдырады.
Бұл клапандардың жұмысы жиі болмауы мүмкін болса да, оларды апаттық өшіру кезінде жабу міндетті талап болып табылады.
Мұны гидравликалық серіппелі қайтарылатын жетектердің көмегімен жасауға болады.
Жоба сценарийі: Қалалық су шаруашылығы басқармасы үшін сорғы станциясын жаңарту
TG Valve компаниясының күрделі жоба талабына қалай қарайтынының мысалы келтірілген. толық гидравликалық іске қосу пакеті.
Мәселе:
Аймақтық су шаруашылығы басқармасы DN1400 магистральдық тарату құбырын қоректендіретін бес биік сорғы станциясын жаңартуы қажет болды. Әрбір станция 2,5 МПа жұмыс қысымына және 1,8 МНм ажырату моментіне төтеп бере алатын жаңа шығыс оқшаулағыш клапандарын қажет етті. Сондай-ақ, мекеме SCADA жүйесімен біріктірілген автоматтандырылған ашу/жабу басқаруын талап етті.
Шешім:
TG Valve инженерлік тобы ағын деректерін, құбыр геометриясын және басқару архитектурасын қарап шықты. Топ тот баспайтын болаттан жасалған дискілері мен EPDM орындықтары бар икемді шойыннан жасалған DN1400 қос фланецті көбелек клапандарын ұсынды.
Әрбір клапан қос әсерлі гидравликалық цилиндр жетегін, жергілікті HPU панелін және SCADA кері байланысына арналған 4-20 мА позициялық таратқышты жұптастырды. HPU панельдерінде электр қуаты өшкен кезде үш толық ашу-жабу цикліне мүмкіндік беретін аккумулятор болды.
TG клапаны клапанның өлшемдерін, жетек моментін есептеулерді, HPU сипаттамаларын және далалық орнатуды қолдауды өңдеді.
Фланец өлшемдері: ANSI B16.5A
Нәтиже:
Жоба кестесі бойынша бес станция іске қосылды. Операторлар енді орталық SCADA жұмыс станциясынан әрбір клапанды 30 секундтан аз уақыт ішінде ашып-жабады.
Алдыңғы клапандарды зақымдаған су балғалары оқиғалары іске қосылғаннан бері қайталанған жоқ.
Қорытынды
Гидравликалық көбелек клапандары сорғы станцияларына, су электр станцияларына және мұнай-химия инфрақұрылымына арналған, мұнда жоғары ажырату моменті және істен шығудан қауіпсіз жұмыс істеу міндетті. Бұл клапан түрі ағынды басқарудың істен шығуы өте маңызды болған кезде қолданылуы керек.
Гидравликалық жетек электрлік немесе пневматикалық баламалармен салыстырғанда жоғары момент/өлшем қатынасын, жылдам жауап беру уақытын және дәл позициялауды қамтамасыз етеді.
TG Valve үлкен диаметрлі құбырларды шығарады, жоғары момент клапаны Гидравликалық басқарудың толық шешімдері мен конструкциялары. Біз ±0,01 мм төзімділікті және Ra0,4 әрлеуін сақтау үшін бес осьті CNC пайдаланамыз. Ол жоғары қысым мен жоғары циклді жұмыс кезінде ағып кетпейтін тығыздағышты және клапанның дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Барлық клапандар үлкен диаметрлі ағынды басқаруға арналған AWWA C504 немесе API 609 стандарттарына сәйкес жасалған және тексерілген.
