что значит клапан прямого и непрямого действия
Чем отличаются клапаны прямого и непрямого действия?
Клапаны, задвижки, распределители и другая трубопроводная арматура могут выполнять одни и те же функции, но при этом быть прямого или непрямого действия. В чем разница между этими устройствами?
Клапаны прямого действия
В предохранительном клапане прямого действия, конус, перекрывающий канал, поджат пружиной, усилие поджатия можно настроить с помощью винта.
Получается, что в аппаратуре прямого действия мы оказываем управляющее воздействие непосредственно на тот элемент, который управляет потоком жидкости или газа.
Клапаны непрямого действия
В клапанах, распределителях, задвижках непрямого действия управляющий сигнал усиливается помощью энергии подводимой от источника не связанного системой управления, то есть управляющее воздействие оказывается не на основной запорно-регулирующий элемент, а на другое промежуточное устройство, которое позволяет усилить это воздействие и передать на основной запорно-регулирующий элемент.
В задвижках с электромагнитным управлением в результате при перемещении электромагнита открывается канал для жидкости, которая воздействует на запорный элемент и перемещает его.
В распределителях с электро-пневматическим управлением, в результате управляющего воздействия открывается канал для сжатого воздуха из линии высокого давления, воздух воздействует на торец золотника, в результате чего он перемещается.
В предохранительный клапанах непрямого действия, установлен управляющий пилотный клапан, когда он открывается начинается движение жидкости через постоянный дроссель, в результате потерь энергии возникает перепад давления, из-за которого открывается основной клапан.
Для чего нужны клапаны непрямого действия?
Как было отмечено ранее в клапанах непрямого действия используется энергия от источника не связанного с системой управления. Значит такая схема управления позволяет реализовать большие усилия, получить требуемые характеристики управляющего воздействия. Это актуально при больших размерах запорно-регулирующих элементов клапанов, задвижек, распределителей, работающих на больших расходах рабочей жидкости.
Для работы устройств непрямого действия часто использует давление из напорной линии, в случае если это давление будет слишком мало, усилия для перемещения запорно-регулирующего элемента будет недостаточно, поэтому применение клапанов непрямого действия может быть ограничено не только максимальным, но и минимальным значением рабочего давления.
Предохранительные клапаны
Предохранительные клапаны обычно устанавливаются в напорную линию параллельно. В случае достижения давления настройки предохранительный клапан открывается и пропуская поток (или часть потока) из напорной линии в сливную.
Принцип работы предохранительного клапана
На рисунке показан предохранительный клапан седельного типа.
Основными элементами предохранительного клапана являются:
В исходом состоянии усилие Fпр пружины 2 прижимает запорно-регулирующий элемент (конус) 3 к седлу 4. Напорная линия отделена от сливной.
В случае если сила Fг давления потока на запорно-регулирующий элемент превысит силу Fпр, конус сместится вверх, пропуская поток из напорной линии в сливную.
При отсутствии давления в линии слива величина усилия Fг определяется по формуле:
Регулировка давления настройки предохранительного клапана осуществляется путем изменения предварительного поджатия пружины.
Предохранительные клапаны прямого действия
Пружину в таких клапанах называют силовой, т.к. именно она оказывает силовое воздействие, удерживающее запорно-регулирующий элемент до момента открытия.
Предохранительный клапан седельного типа, рассмотренный ранее, является примером клапана прямого действия. К этому же типу относят клапаны золотникового типа.
В исходном состоянии золотник 3, установленный в корпусе 1, перекрывает каналы в напорной и сливной линиях. При увеличении силы давления до величины превышающей усилие пружины 2, золотник будет перемещаться вверх, открывая канал для прохода потока из напорной линии в сливную.
Характеристика клапана прямого действия
Характеристика предохранительного клапана прямого действия имеет достаточно большой подъем.
Клапаны прямого действия склонны к автоколебаниям. При больших расходах и высоких давлениях размеры пружины должны быть очень большими.
Устройство демпфирования
На работу предохранительного клапана влияют не только статические, но и динамические нагрузки.
Для снижения негативного влияния автоколебаний подпружиненного запорно-регулирующего элемента в предохранительных клапанах прямого действия используют устройства демпфирования.
Для демпфирования в поршне может быть выполнен узкий канал или снята лыска, как в примере показанном на рисунке.
Во время движения поршня жидкость движется в малом зазоре. При этом возникает демпфирующее усилие направленное в сторону противоположную движению поршня.
В конструкции большинства современных гидравлических предохранительных клапанов прямого действия присутствует демпфирующий поршень.
Предохранительные клапаны непрямого действия
При увеличении расхода через предохранительный клапан необходимо увеличивать и диаметры подводных каналов и запорно-регулирующего элемента. Вследствие увеличения площади уплотняемой поверхности потребуется и увеличение усилия поджатия пружины, а значит и увеличение самой пружины.
Для обеспечения относительно небольших габаритов клапана при больших значениях расхода используют предохранительные клапаны непрямого действия, состоящие из основного и управляющего клапана.
Клапан управления представляет собой классический предохранительный клапан прямого действия. Этот клапан способен пропустить лишь небольшой расход. Однако при его открытии за счет возникшего перепада давления на постоянном дросселе 6 запорно-регулирующий элемент 5 переместится вверх соединив напорную линию со сливом.
Пружина 4 в этом клапане мягкая, она предназначена для возвращения запорно-регулирующего элемента в исходное состояние.
Настройка клапана осуществляется регулировочным винтом 1, который позволяет изменить предварительное поджатие силовой пружины 2.
Характеристика клапана непрямого действия
Характеристика предохранительного клапана непрямого действия более пологая, клапан этой конструкции имеет меньшие габариты, чем аналогичный клапан прямого действия.
Виды соленоидных клапанов, прямого и непрямого действия
Под соленоидным или электромагнитным клапаном понимается устройство, которое служит для регулирования направления движения потоков газа или жидкости в различных технологических системах. Соленоидный клапан работает автоматически и управляется с помощью электрического тока, который подается на индукционную катушку, входящую в состав соленоидного клапана.
В зависимости от положения соленоида при отсутствии подачи электрического тока, выделяется два вида соленоидных клапанов – нормально открытые и нормально закрытые
Кроме этого электромагнитные клапаны могут быть как прямого, так и непрямого действия. Их отличие в том, что прямой соленоидный клапан при подаче напряжения напрямую изменяет положение диафрагмы, и открывает или закрывает клапан. Непрямые соленоидные клапаны при подаче напряжения на него вызывают срабатывание другого (неэлектромагнитного) клапана. Прямые соленоидные клапаны являются более предпочтительными, так как они позволяют обеспечить более оперативное срабатывание. Они обычно используются когда расход воздуха или жидкости невелик, так как в противном случае необходимо значительно увеличить мощность соленоида, что ведет к большому удорожанию продукции. Соответственно, непрямые соленоидные клапаны более предпочтительны при больших расходах рабочей среды.
Компания «Полтраф СНГ» занимается поставкой потребителям в России и других странах СНГ соленоидных клапанов производства компаний ODE (Италия) и Asco Joucomatic (Голландия). Продукция этих компаний может использовать в различных условиях, в том числе на взрыво- и пожароопасных предприятиях (нефтяная и пищевая промышленности, АЗС и так далее), а также в случае при работе в агрессивной среде (в том числе в морской воде).
Вы можете перейти в раздел электромагнитных клапанов и произвести поиск, выбрав необходимые параметры
Отличие клапана прямого действия от непрямого
Чем отличаются клапаны прямого и непрямого действия?
Клапаны, задвижки, распределители и другая трубопроводная арматура могут выполнять одни и те же функции, но при этом быть прямого или непрямого действия. В чем разница между этими устройствами?
Клапаны прямого действия
В предохранительном клапане прямого действия, конус, перекрывающий канал, поджат пружиной, усилие поджатия можно настроить с помощью винта.
Получается, что в аппаратуре прямого действия мы оказываем управляющее воздействие непосредственно на тот элемент, который управляет потоком жидкости или газа.
Клапаны непрямого действия
В клапанах, распределителях, задвижках непрямого действия управляющий сигнал усиливается помощью энергии подводимой от источника не связанного системой управления, то есть управляющее воздействие оказывается не на основной запорно-регулирующий элемент, а на другое промежуточное устройство, которое позволяет усилить это воздействие и передать на основной запорно-регулирующий элемент.
В задвижках с электромагнитным управлением в результате при перемещении электромагнита открывается канал для жидкости, которая воздействует на запорный элемент и перемещает его.
В распределителях с электро-пневматическим управлением, в результате управляющего воздействия открывается канал для сжатого воздуха из линии высокого давления, воздух воздействует на торец золотника, в результате чего он перемещается.
В предохранительный клапанах непрямого действия, установлен управляющий пилотный клапан, когда он открывается начинается движение жидкости через постоянный дроссель, в результате потерь энергии возникает перепад давления, из-за которого открывается основной клапан.
Для чего нужны клапаны непрямого действия?
Как было отмечено ранее в клапанах непрямого действия используется энергия от источника не связанного с системой управления. Значит такая схема управления позволяет реализовать большие усилия, получить требуемые характеристики управляющего воздействия. Это актуально при больших размерах запорно-регулирующих элементов клапанов, задвижек, распределителей, работающих на больших расходах рабочей жидкости.
Для работы устройств непрямого действия часто использует давление из напорной линии, в случае если это давление будет слишком мало, усилия для перемещения запорно-регулирующего элемента будет недостаточно, поэтому применение клапанов непрямого действия может быть ограничено не только максимальным, но и минимальным значением рабочего давления.
Предохранительные клапаны
Предохранительные клапаны обычно устанавливаются в напорную линию параллельно. В случае достижения давления настройки предохранительный клапан открывается и пропуская поток (или часть потока) из напорной линии в сливную.
Принцип работы предохранительного клапана
На рисунке показан предохранительный клапан седельного типа.
Основными элементами предохранительного клапана являются:
В исходом состоянии усилие Fпр пружины 2 прижимает запорно-регулирующий элемент (конус) 3 к седлу 4. Напорная линия отделена от сливной.
В случае если сила Fг давления потока на запорно-регулирующий элемент превысит силу Fпр, конус сместится вверх, пропуская поток из напорной линии в сливную.
При отсутствии давления в линии слива величина усилия Fг определяется по формуле:
Где А — площадь уплотняемой поверхности.
Регулировка давления настройки предохранительного клапана осуществляется путем изменения предварительного поджатия пружины.
Предохранительные клапаны прямого действия
В клапанах прямого действия на запорно-регулирующий элемент с одной стороны действует усилие пружины, с противоположной — сила давления жидкости.
Пружину в таких клапанах называют силовой, т.к. именно она оказывает силовое воздействие, удерживающее запорно-регулирующий элемент до момента открытия.
Предохранительный клапан седельного типа, рассмотренный ранее, является примером клапана прямого действия. К этому же типу относят клапаны золотникового типа.
В исходном состоянии золотник 3, установленный в корпусе 1, перекрывает каналы в напорной и сливной линиях. При увеличении силы давления до величины превышающей усилие пружины 2, золотник будет перемещаться вверх, открывая канал для прохода потока из напорной линии в сливную.
Характеристика клапана прямого действия
Характеристика предохранительного клапана прямого действия имеет достаточно большой подъем.
Клапаны прямого действия склонны к автоколебаниям. При больших расходах и высоких давлениях размеры пружины должны быть очень большими.
Устройство демпфирования
На работу предохранительного клапана влияют не только статические, но и динамические нагрузки.
Для снижения негативного влияния автоколебаний подпружиненного запорно-регулирующего элемента в предохранительных клапанах прямого действия используют устройства демпфирования.
Наиболее распространенным устройством демпфирования является — демпфирующий поршень, который жестко связан с запорно-регулирующим элементом.
Для демпфирования в поршне может быть выполнен узкий канал или снята лыска, как в примере показанном на рисунке.
Во время движения поршня жидкость движется в малом зазоре. При этом возникает демпфирующее усилие направленное в сторону противоположную движению поршня.
В конструкции большинства современных гидравлических предохранительных клапанов прямого действия присутствует демпфирующий поршень.
Предохранительные клапаны непрямого действия
При увеличении расхода через предохранительный клапан необходимо увеличивать и диаметры подводных каналов и запорно-регулирующего элемента. Вследствие увеличения площади уплотняемой поверхности потребуется и увеличение усилия поджатия пружины, а значит и увеличение самой пружины.
Для обеспечения относительно небольших габаритов клапана при больших значениях расхода используют предохранительные клапаны непрямого действия, состоящие из основного и управляющего клапана.
Клапан управления представляет собой классический предохранительный клапан прямого действия. Этот клапан способен пропустить лишь небольшой расход. Однако при его открытии за счет возникшего перепада давления на постоянном дросселе 6 запорно-регулирующий элемент 5 переместится вверх соединив напорную линию со сливом.
Пружина 4 в этом клапане мягкая, она предназначена для возвращения запорно-регулирующего элемента в исходное состояние.
Настройка клапана осуществляется регулировочным винтом 1, который позволяет изменить предварительное поджатие силовой пружины 2.
Характеристика клапана непрямого действия
Характеристика предохранительного клапана непрямого действия более пологая, клапан этой конструкции имеет меньшие габариты, чем аналогичный клапан прямого действия.
Отличие клапана прямого действия от непрямого
Обсудим подробнее отличия между гидравлическими клапанами прямого и непрямого действия. Чем они кардинально различаются и где используются — в статье
Гидроклапаны были разработаны для того, чтобы регулировать направление жидкости, а соответственно изменять ее скорость и давление в системе путем изменения проходного отверстия.
Клапаны могут быть прямого и непрямого действия, которые выполняют одно и то же действие, но в разных условиях.
Клапаны прямого действия
Управление жидкостью в таком клапане происходит непосредственно самим устройством. К примеру, жидкость проходящая через систему трубопровода, будет курсировать через сам клапан в соответствии с заданными параметрами задвижки.
Управление задвижкой может быть:
Клапаны непрямого действия
Такие клапаны управляются не напрямую, а через вспомогательное устройство, которое завязано на системе управления оборудованием. Как правило, для управления клапанами непрямого действия требуется сложное дополнительное оборудование, настраивается исходя из общих параметров системы.
Управление происходит без участия ручного усилия, как это было описано в работе клапанов с прямым действием.
Задвижки могут управляться двумя способами:
Цена гидроклапана прямого действия более низкая и он применяется только в упрощенных устройствах, где не требуется большое усилие для регуляции потока жидкости. Тогда как стоимость непрямых гидроклапанов выше из-за их сложной технической реализации.
Клапана непрямого действия применяются в усовершенствованных системах с большим давлением. Такая схема позволяет реализовывать большее усилие, которое позволит управлять более мощными устройствами. Поэтому здесь исключается возможность управления запорными элементами вручную ввиду сложности конструкции и большого давления в системе.
Перепускной клапан и его роль в работе теплосети
Отопительные системы и водонагревательные приборы в ходе эксплуатации испытывают постоянные перепады давления и температур. Перегрев или резкое увеличение или падение напора рабочей среды может стать причиной поломки оборудования или узла трубопровода и даже коммунальной аварии. Чтобы сделать условия эксплуатации нагревательных приборов оптимальными и защитить теплосеть, используют устройства, позволяющие регулировать давление теплоносителя и поддерживать его на нужном уровне, – перепускные клапаны.
Для чего служит перепускной клапан в трубопроводе
Во время работы отопительной или водонагревательной систем объем рабочей среды может меняться. Повышение или снижение давления теплоносителя негативно сказывается на работоспособности теплового контура: может привести к неравномерному прогреву, завоздушиванию узлов системы, поломкам. Сказывается изменение напора рабочей среды и на комфорте: неконтролируемо меняется температура в помещениях, а трубы начинают гудеть и вибрировать. Чтобы этого не происходило, важно поддерживать баланс давления в трубопроводе.
Постоянно следить за давлением, стравливать или добавлять теплоноситель вручную несложно, но эту рутинную работу лучше доверить автоматике.
Существует несколько видов регулирующей арматуры, которая справляется с этой задачей лучше, чем человек.
Перепускной, или переливной, клапан позволяет стабилизировать давление в трубопроводе путем перенаправления рабочей среды через дополнительную ветку трубопровода, называемую байпасом.
Регуляция происходит не единоразовым или периодическим стравливанием излишка теплоносителя, а порционно, благодаря чему поддерживается напор жидкости или газа постоянно на одном уровне.
Обратите внимание! Перепускная арматура управляет давлением автоматически, не требует участия человека и, в отличие от ручной регулировки, не завоздушивает систему.
Устройством можно и нужно оснащать трубопроводы любой сложности, но больше всего в регулировке напора нуждаются:
Принцип действия
Перепускной клапан в системе отопления устанавливают на байпас – дополнительную линию трубопровода, расположенную после насоса или разгонного коллектора и соединяющую подающую трубу с обратной.
Если бойлер является частью водной отопительной системы, то перепуск излишков воды может производиться также в обратном направлении, если же водонагреватель автономен, излишек сбрасывается в канализацию.
Устройство перепускной арматуры несложное:
При избыточном давлении заслонка давит на пружину, открывая пропускное отверстие в корпусе. Часть потока из линии подачи теплоносителя перенаправляется в линию отвода. В результате напор рабочей среды выравнивается до необходимого и поддерживается в этом состоянии.
Это важно! Чем больше давление жидкости или газа в трубах, тем сильнее сжимается пружина, тем шире открывается пропускное отверстие корпуса и больше теплоносителя перенаправляется в дополнительный контур.
Когда напор теплоносителя ослабевает, пружина разжимается и сдвигает заслонку обратно, перекрывая пропускное отверстие и прекращая подачу рабочей среды в дополнительный контур – давление в трубопроводе выравнивается.
Отличие от других регулировочных устройств
Нередко перепускной клапан путают с предохранительным и редукционным. Однако при общей схожести внешнего вида и функций, выполняемых этими устройствами, есть различия в механизме снижения давления и периодичности действия.
| Тип устройства | Механизм снижения давления | Периодичность действия |
|---|---|---|
| перепускной клапан | излишек рабочей среды отводится в дополнительную ветку трубопровода, регулируется давление жидкости или газа, проходящего по основной ветке, тогда как клапан стоит на дополнительной | постоянно, пока это необходимо |
| предохранительный клапан | излишек теплоносителя стравливается во внешнюю среду или канализацию путем открывания клапана | эпизодически при перепадах давления |
| редукционный клапан (редуктор давления) | устанавливается на основную ветку и регулирует напор рабочей среды путем уменьшения и увеличения своей пропускной способности, контролирует напор в части трубопровода, расположенной после устройства | постоянно |
Клапан прямого и непрямого действия
Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.
Как выбрать клапан для бойлера и байпаса
В заводской комплектации бойлеры и байпасы либо оснащены самым простейшим перепускным клапаном, либо не имеют устройства для перенаправления потока.
В первом случае можно не вмешиваться в конструкцию водонагревателя или обводного элемента и устанавливать их в имеющемся виде.
Во втором случае необходимо приобрести и установить перепускные клапаны. Байпас без этого устройства будет только пропускать поток рабочей среды при отключении теплового контура, но давление регулировать не сможет. А бойлер, не оснащенный перепускным клапаном, подвержен перегреву и может сломаться, так как вода в нем будет закипать и превращаться в пар, еще больше увеличивая давление на трубы и сам тепловой агрегат.
Выбор устройства зависит от отопительного или водонагревательного прибора: используемого им топлива, максимально допустимого давления, указанного в технической документации.
Обратите внимание! Важно также учитывать собственные возможности по управлению процессом регулировки давления – есть ли навыки по настройке рабочих параметров перепускного клапана.
Цена изделия в данном вопросе может играть роль только при выборе между однотипными устройствами разных производителей.
Для разных видов нагревательных приборов требуются клапаны различной конструкции:
Технические характеристики
Каждый перепускной клапан характеризуется несколькими параметрами, которые тоже следует учитывать при выборе изделия: