Измерительные клапаны также известны как прецизионные клапаны. Они используются для изоляции и/или регулирования небольших потоков жидкости и газа в технологическом процессе. Если вы работаете с манометрами, технологическими анализаторами, пробоотборниками или датчиками технологических процессов, то, возможно, уже сталкивались с измерительными клапанами. Цель этой статьи — объяснить три наиболее распространенных типа измерительных клапанов (игольный, шаровой и коллекторный), а также дать некоторые рекомендации по их применению.
1. Что такое Клапан прибора？
Приборный клапан — это термин, используемый для обозначения конкретного типа клапана, применяемого в системе контрольно-измерительных приборов. Функция приборного клапана может заключаться в изоляции, регулировании или сбросе давления манометра, датчика давления, анализатора и т. д.
Промышленные клапаны предназначены для использования на трубах относительно большого диаметра для регулирования больших объемов жидкости. Клапаны для контрольно-измерительных приборов, напротив, предназначены для соединений с трубами малого диаметра (от 1/4 до 1 дюйма) и используются для регулирования количества рабочей среды, подаваемой к прибору, или для перекрытия соединений с прибором.
К распространенным областям применения относятся:
- Изоляция манометров для замены или калибровки
- Услуга блокировки и сброса для передатчиков
- Системы отбора проб
- Вентиляционные и сливные отверстия
- подключения анализатора
2. Игольчатый клапан
Игольчатый клапан — наиболее распространенный тип инструментального клапана. Функция игольчатого клапана заключается в регулировании потока жидкости.
Тонкий конусообразный поршень (игла) постепенно открывает точное седло, регулируя поток.
Благодаря длинному, тонко нарезанному стержню и сужающемуся кончику (как игла), отверстие седла постепенно увеличивается или уменьшается при повороте рукоятки. Величина увеличения или уменьшения потока при каждом повороте рукоятки очень мала.
Основные характеристики игольчатого клапана:
- Превосходная точность регулирования потока
- Герметичное запорное отверстие
- Путь потока в форме глобуса
- Доступен с невращающимся наконечником штока (продлевает срок службы клапана).
Варианты упаковки:
ПТФЭ для стандартного режима работы до 232°C
Графит для высокотемпературного пара до 538°C
Подходит для: впрыска химических веществ, гидравлических систем, приборных панелей, отбора проб газа.
Ограничения: Меньшая пропускная способность, чем у шаровых кранов. Для полного открытия или закрытия требуется много оборотов – не подходит для быстрого перекрытия потока.
3. Шаровой клапан (Шаровой кран для приборов)
Шаровые клапаны, используемые в контрольно-измерительных приборах, применяются для изоляции технологического контура и не используются для регулирования потока.
Шаровой клапан (клапан для контрольно-измерительных приборов) — это тип клапана, используемый для перекрытия потока, и его не рекомендуется использовать для регулирования расхода. В этом типе клапана используется полый вращающийся шар, который обычно поворачивается на четверть оборота (открывается), обеспечивая свободный поток через клапан.
Основные характеристики шарового клапана:
- Быстрое отключение – поворот на четверть оборота
- Визуальная индикация – положение рукоятки показывает, открыто/закрыто.
- Высокая пропускная способность (прямой путь)
- Легко заблокировать и пометить для обеспечения безопасности.
- Доступны в огнестойком исполнении.
Подходит для: изоляции приборов, изоляции передатчиков, двойного блокирования и сброса напряжения, систем отбора проб и т. д.
Ограничения: Шаровые краны не предназначены для использования в качестве регуляторов потока или редукционных клапанов, поскольку они могут быть повреждены седлом клапана.
4. Распределительный клапан
Существуют коллекторные клапаны, состоящие из нескольких отдельных клапанов, объединенных в единый блок. Такие клапаны часто устанавливаются как на датчиках давления, так и на датчиках перепада давления.
Коллектор состоит из нескольких клапанов, соединенных в блок. Типичные конфигурации включают 2, 3 или 5 клапанов.
Основные характеристики впускного клапана:
- Меньше точек утечки, чем при использовании отдельных клапанов и фитингов.
- Компактные габариты на приборной панели
- Доступен с сильфонным уплотнением или сальником штока.
- Различные варианты концевых соединений: трубное, NPT, раструбное.
Подходит для: использования с датчиками перепада давления для обеспечения безопасной изоляции, обнуления и безопасного сброса давления/вентиляции приборов.
Типы многообразий:
- 2-клапанный коллекторЗапорный и выпускной клапаны объединены в одном коллекторе. Этот коллектор в основном используется для манометров.
- 3-клапанный коллекторКонфигурация коллектора с тремя клапанами включает два запорных клапана для высокого и низкого давления в технологическом процессе и один уравнительный клапан для технологического процесса. Перед закрытием запорных клапанов необходимо открыть уравнительный клапан. Это уравновешивает давление с обеих сторон датчика. Без этого закрытия запорных клапанов может возникнуть высокое давление с одной стороны, что повредит датчик.
- 5-клапанный коллектор: 2 запорных клапана, 1 уравнительный клапан и 2 дренажных клапана. 5-клапанный коллектор идентичен 3-клапанному коллектору, за исключением дополнительных калибровочных портов. Эти порты позволяют осуществлять вентиляцию с обеих сторон передатчика и подключать через них различное калибровочное оборудование.
Ограничения:
- Ремонт клапанов коллектора сложнее, чем ремонт отдельных клапанов: если выйдет из строя один клапан, может потребоваться замена всего коллектора.
- Впускные клапаны имеют более высокую первоначальную стоимость, чем покупка отдельных клапанов.
- Коллекторные клапаны предназначены исключительно для установки на преобразователи и не используются в трубопроводах общего назначения.
- Клапаны впускного коллектора выпускаются только в стандартной конфигурации: изготовление на заказ обходится дорого.
5. Игольчатый, шариковый или коллекторный – какой из них вам нужен?
| Тип клапана | Основная функция | Операция | Лучше всего подходит для |
| Иголка | Точное регулирование потока | Многооборотный | Впрыск химических реагентов, отбор проб газа, гидравлическое управление. |
| Мяч | Изоляция «вкл/выкл» | Поворот на четверть оборота | Изоляция прибора, быстрое отключение |
| Коллектор | Изоляция + вентиляция + выравнивание | Многооборотный | Датчики давления, датчики перепада давления |
Краткое руководство по выбору:
Игольчатый клапан: более высокая первоначальная стоимость по сравнению с шаровым клапаном, но более длительный срок службы. Для открытия или закрытия требуется много оборотов, поэтому не подходит для частого использования.
Шаровой клапан: Самый дешевый из трех. Положение рукоятки позволяет с первого взгляда определить, открыт или закрыт клапан, что снижает вероятность ошибки при работе оператора.
Коллекторный клапан: Самые высокие первоначальные затраты, но экономия на монтажных работах. Один блок заменяет несколько клапанов и фитингов, экономя место в панели. Недостаток: если один клапан выйдет из строя, может потребоваться замена всего блока.
6. Другие типы клапанов для измерительных приборов (краткий обзор)
Игольчатые, шаровые и коллекторные клапаны являются наиболее распространенными из так называемых инструментальных клапанов. Однако для конкретных областей применения также доступен широкий спектр других типов.
Манометрические клапаны Запорные краны для манометров: Они поставляются с различными соединениями (например, 1/4” BSP и т. д.) и представляют собой простые запорные клапаны, устанавливаемые непосредственно между технологической линией и манометром. Запорный клапан для манометра позволяет безопасно вывести прибор из эксплуатации, даже когда рабочая среда находится под высоким давлением. Запорные краны для манометров часто поставляются в составе комплекта защиты манометра и также позволяют безопасно обслуживать сам манометр.
Обратные клапаны: это однонаправленные клапаны, пропускающие поток только в одном направлении. Они используются для предотвращения обратного потока технологической жидкости, который может вызвать опасный скачок давления или привести к загрязнению системы.
Спускные и вентиляционные клапаны: Этот тип клапана выпускает воздух или другую среду из трубопроводов или изнутри различных типов приборов во время обслуживания или проверки точности этих приборов. Спускной клапан сбрасывает давление в различных типах приборов.
Часто задаваемые вопросы
В1: Можно ли использовать игольчатый клапан для включения/выключения?
Да, игольчатый клапан может полностью перекрыть поток. Но он не предназначен для частого включения и выключения. Седло клапана изнашивается быстрее, если открывать и закрывать его несколько раз в день. Для частого включения и выключения используйте шаровой клапан.
Вопрос 2: Можно ли использовать шаровой кран для регулирования потока?
Не рекомендуется. Шаровые краны предназначены для работы в режиме «включено/выключено». Использование шарового крана для регулирования потока со временем может повредить седло. Для регулирования потока используйте игольчатый кран.
В3: В чем разница между 3-клапанным и 5-клапанным впускным коллектором?
Трехклапанный коллектор имеет два запорных клапана и один уравнительный клапан. Пятиклапанный коллектор дополнительно оснащен двумя дренажными клапанами – по одному с каждой стороны. Дополнительные дренажные клапаны позволяют отдельно сбрасывать воздух с каждой стороны и подключать калибровочное оборудование.
Вопрос 4: Что произойдет, если я закрою запорные клапаны до открытия уравнительного клапана на трехклапанном коллекторе?
Застойное давление с одной стороны передатчика может повредить датчик. Всегда сначала открывайте уравнительный клапан, а затем закрывайте запорные вентили. Это уравновешивает давление с обеих сторон перед изоляцией.
Нужна помощь в выборе подходящего инструментального клапана?
Наши контрольно-измерительные клапаны (игольчатые, шаровые и коллекторные) поставляются из нержавеющей стали или других специальных сплавов. Мы предлагаем различные варианты концевых соединений для контрольно-измерительных клапанов, включая резьбовые соединения NPT, BSP или метрические резьбовые соединения. Размеры варьируются от 1/8” до 1”, и для всех компонентов обеспечивается полная прослеживаемость. Сертификат испытаний материалов (MTC) предоставляется для каждой партии контрольно-измерительных клапанов.
Связаться с нами Чтобы обсудить ваши конкретные требования к применению, включая давление, температуру, рабочую среду и функциональность, мы с удовольствием подберем для вас подходящий инструментальный клапан.
