I. Обзор продукта

1. Определение и функции

Клапан снижения и поддержания давления — это интеллектуальное регулирующее устройство, установленное в трубопроводных системах. Оно автоматически регулирует открытость клапана для снижения среды высокого давления в верхнем потоке (напряжном участке) до требуемого стабильного давления в нижнем потоке (нагруженном участке). Основные его функции включают:

• Управление давлением: Снижает чрезмерно высокое давление перед клапаном (например, перепад давления в муниципальных трубопроводах, давление водоснабжения высоких зон в высоких зданиях) до диапазона безопасного рабочего давления для оборудования в нижнем потоке (например, бойлеров, пожарных гидрантов, ирригационных распылителей) (типичное выходное давление: 0,1~1,6 МПа);

• Динамическое поддержание давления: Независимо от изменений входного давления или расхода, автоматически регулирует открытость для поддержания постоянного выходного давления (отклонение ≤ ±5%~10% от установленного значения), предотвращая повреждение оборудования из-за колебаний давления;

• Защита от гидравлического удара: За счет свойств медленного открытия и закрытия (настраиваемое время открытия: 5~60 секунд; настраиваемое время медленного закрытия: 3~120 секунд) поглощает энергию гидравлического удара, возникающего при резких изменениях скорости потока воды, предотвращая вибрацию трубопровода, шум и разрыв трубы;

• Экономия энергии и снижение потребления: Устраняет избыточное давление в системе, снижает энергопотребление насосов и увеличивает срок службы водопотребляющих приборов в нижнем потоке (например, — водосберегающих кранов, водяных счетчиков).

Типичные сценарии применения:

• Водоснабжение зданий: Зональное снижение давления в высоких зданиях (решение проблемы чрезмерного давления на нижних этажах и недостаточного водоснабжения на верхних этажах);

• Мunicipalные системы: Регулирование давления в трубопроводах водопровода водозаборов, защита вторичных насосных станций повышения давления;

• Системы пожарной защиты: Снижение и поддержание давления в трубопроводах пожарных гидрантов для обеспечения соответствия конечного давления требованиям (0,35~0,5 МПа);

• Промышленные трубопроводы: Возобновление конденсата котлов, согласование давления в гидравлических системах, контроль снижения давления химических жидкостей;

• Сельскохозяйственная ирригация: Адаптация давления в системах капельного или опрыскивательного полива, предотвращение плохой атомизации при низком давлении или повреждения распылителей при высоком давлении.

2. Технические преимущества

• Самодвиг без электроуправления: Не требует внешнего источника энергии или сложной системы управления; полностью управляется давлением самой среды (минимальное рабочее давление ≥ 0,07 МПа);

• Чувствительная и эффективная реакция: Диафрагменная/поршневая конструкция двойной камеры управления обеспечивает миллисекундную реакцию на изменения давления, с стабильными характеристиками расхода (коэффициент потерь давления ≤ 0,01 МПа);

• Интегрированная конструкция: Комбинирует функции снижения давления, поддержания давления, обратного действия и устранения гидравлического удара в одном устройстве, заменяя комбинацию нескольких клапанов (обратный клапан + электроклапан + устранитель гидравлического удара) для экономии места и затрат;

• Простота установки и обслуживания: Поддерживает горизонтальную или вертикальную установку с направлением крышки клапана вверх; уплотнительные элементы (диафрагменные/поршневые компоненты) можно заменять на месте; длительная стабильная работа достигается регулярным очищением фильтров;

• Сильная адаптивность к материалам и условиям работы: Корпуса из чугуна диутильного, нержавеющей стали или медных сплавов подходят для чистой воды, сточных вод, морской воды и коррозионных сред; твердые или мягкие уплотнения (NBR/EPDM) соответствуют различным требованиям к герметичности.

II. Основная конструкция и принцип работы

1. Детальное описание типичной конструкции

Клапан снижения и поддержания давления состоит в основном из главного клапана, пускового клапана, системы регулирующих трубопроводов и диафрагменного/поршневого привода:

• Компоненты корпуса клапана: Конструкция с прямоточным полным каналом (из чугуна диутильного QT450, углеродистой стали WCB или нержавеющей стали CF8/CF8M), включая входной патрубок (высокое давление), выходной патрубок (низкое давление) и камеру клапана;

• Система уплотнения клапана:

• Главный клапан: Из упрочненной нержавеющей стали или композитного уплотнения (резин + металл); открытость регулируется посредством связи штока клапана с диафрагмой/поршнем;
  -Сидло клапана: Износостойкая герметичная поверхность (наплавление сплава Стеллит или нитрилкаучук) обеспечивает безуплотнительное замыкание;

• Механизм привода и управления:

• Диафрагменный тип (для малых и средних диаметров DN ≤ 600): Упругий нитрилковый мембранный диск с тканевым армированием воспринимает выходное давление и толкает шток клапана для регулировки открытости;

• Поршневый тип (для крупных диаметров DN ＞ 600 или условий высокого давления): Металлический поршень передает силу, управляемую разницей давлений, с износостойким уплотнением типа O-링;

• Пусковый клапан и система трубопроводов:

• Пусковый клапан: Игольчатый клапан из латуня или нержавеющей стали; целевое выходное давление устанавливается путем регулировки предварительного натяжения пружины;

• Регулирующие трубопроводы: Включают латунные шаровые клапаны (для изоляции/настройки), микрофильтры (точность ≥ 50 мкм, предотвращение закупорки примесями), трубки обратной связи давления (соединяют выходной участок с верхней камерой диафрагмы/поршня);

• Компоненты для направления потока и защиты: Опциональный Y-образный предварительный фильтр (устанавливается в верхнем потоке) предотвращает повреждение герметичной поверхности сварочными шлаками/частицами; диффузор на выходе снижает шум подачи воздуха (подходит для сценариев вакуумной подачи воздуха).

2. Анализ принципа работы

Клапан снижения и поддержания давления обеспечивает автоматическую регулировку на основе принципа гидравлического баланса и гидравлического регулирования с обратной связью:

• Сбор сигнала давления: Выходное давление передается через трубку на нижнюю часть мембраны пускового клапана и сравнивается с предварительным натяжением регулирующей пружины;

• Действие пускового клапана:

• При превышении выходного давления установленного значения: Пусковый клапан закрывается, давление в камере управления главного клапана (верхняя камера диафрагмы/поршня) повышается, смещая клапан в положение уменьшения открытости, что снижает расход и выходное давление;

• При снижении выходного давления ниже установленного значения: Пусковый клапан открывается для сброса воды, давление в камере управления снижается, а давление перед клапаном смещает клапан в положение увеличения открытости, что увеличивает расход и восстанавливает выходное давление;

• Цикл динамической стабилизации: Открытость главного клапана постоянно корректируется до тех пор, пока выходное давление не уравновесит силу пружины пускового клапана, обеспечивая стабильное снижение и поддержание давления;

• Механизм защиты от гидравлического удара:

• При запуске насоса: Регулирующий трубопровод медленно наполняется под давлением, а главный клапан открывается медленно (предотвращение гидравлического удара при запуске);

• При остановке насоса: Главный клапан быстро закрывает 90% хода под действием собственного веса и силы пружины для блокировки обратного течения, а оставшиеся 10% открытости закрываются медленно через камеру управления (удлинение времени закрытия для смягчения удара при остановке насоса).

III. Технические стандарты

Следованные нормативные документы

• Домашние стандарты:

• CJ/T 256-2016 «Разделяемые пусковые клапаны снижения и поддержания давления» (основание для проектирования и производства);

• GB/T 13927 «Испытания на давление для обычных клапанов»;

• GB/T 17241 Стандарты фланцев;

• Международные референтные стандарты:

• ISO 5208 «Испытания на давление»;

• ANSI B16.34 «Требования к прочности корпусов клапанов».

Hot Tags: Клапан снижения давления /