I. Обзор продукта

1. Определение и основные функции

Фиксированный конический клапан — это многофункциональное регулирующее устройство, обеспечивающее точное управление расходом, стабильную регулировку давления и эффективное рассеивание энергии за счёт осевого перемещения внешней гильзы вдоль неподвижного конуса, изменяя кольцевую площадь потока. Уникальная конструкция решает проблемы традиционных клапанов при высоком напоре, большом расходе и риске кавитации, включая вибрации, износ и недостаточную точность регулирования. Основные преимущества:

· Линейная регулировка расхода: степень открытия гильзы строго пропорциональна расходу (отклонение ≤ ±3%), подходит для регулирования уровня водохранилища, байпасного сброса на ГЭС и снижения давления в магистральных трубопроводах;

· Эффективное рассеивание энергии и защита от кавитации: поток расширяется вокруг конуса, образуя полую струю (при необходимости с диффузором), воздух смешивается с потоком, а внутренние направляющие лопасти концентрируют кавитационные пузырьки в центре потока, предотвращая повреждение корпуса клапана и стенок трубопровода;

· Низкие потери напора и энергосбережение: при полном открытии поток практически прямолинейный, коэффициент сопротивления всего 0.1–0.2 (для сравнения: у задвижек ~0.8–1.5), что значительно снижает энергозатраты;

· Компактная конструкция и длительный срок службы: приводные элементы расположены снаружи, неподвижный конус не имеет подвижных частей, что снижает износ; металлическое уплотнение (сплав Stellite/нержавеющая сталь) или комбинированное уплотнение (мягкое + жёсткое) обеспечивают двустороннюю герметичность (ANSI Class VI);

· Удобство монтажа и обслуживания: установка возможна в горизонтальном положении или под любым углом, смазка направляющих гильзы и замена уплотнительных колец выполняются без демонтажа трубопровода и слива среды.

Типовые области применения:

· Гидроэнергетика: регулирование сброса воды с плотин, аварийный байпас турбин, балансировка уровня в напорных шахтах;

· Муниципальные системы водоснабжения и водоотведения: сброс воды из водохранилищ, снижение давления в магистральных трубопроводах, распределение потока в оросительных системах;

· Промышленные системы: сброс шламов в металлургии, регулирование расхода газа/жидкости на очистных сооружениях, рассеивание энергии в двухфазных химических потоках.

II. Основная конструкция и принцип работы

1. Подробное описание конструкции

Фиксированный конический клапан состоит из следующих компонентов:

· Неподвижный конус: перевёрнутая усечённая конусообразная конструкция (обычно из нержавеющей стали или износостойкого сплава), закреплённая на входе корпуса клапана с помощью направляющих лопастей, равномерно распределяющих поток;

· Гильза-затвор: гильза из нержавеющей стали перемещается вдоль оси конуса, приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом или электроприводом/гидроприводом; в открытом положении полностью покрывает конус, в закрытом — герметично прилегает к седлу;

· Двойная система уплотнений:

- Основное уплотнение (между конусом и гильзой): металлическое (сплав Nitronic 60 или наплавка Stellite) для герметичности при высоком давлении, либо мягкое (EPDM/NBR) для чистых сред;

- Вторичное уплотнение (между гильзой и корпусом): уплотнительные кольца типа O-ring или губчатые кольца предотвращают внешние протечки;

· Направляющая и опорная система:

- Внутренние направляющие лопасти (4–6 шт.) равномерно распределяют поток, устраняя вихревые вибрации;

- Внешние направляющие (из бронзы или самосмазывающихся материалов) обеспечивают плавное движение гильзы;

· Система рассеивания энергии / сброса: на выходе может быть установлен диффузор (ограничивает угол расширения) или обеспечен прямой сброс в атмосферу для эффективного рассеивания энергии.

2. Принцип работы

· Регулирование расхода: привод перемещает гильзу от конуса, увеличивая кольцевой зазор, расход линейно возрастает (коэффициент расхода ≈ 0.75–0.86); при обратном движении расход уменьшается до полного перекрытия;

· Регулирование давления: при заданном расходе или давлении за клапаном гильза автоматически регулирует степень открытия, стабилизируя давление и предотвращая гидроудары;

· Принцип рассеивания энергии:

- Поток, проходя через конус, расширяется в виде полой струи, трение с воздухом приводит к распылению и снижению кинетической энергии;

- При наличии диффузора поток сталкивается с отверстиями, энергия превращается в давление и взаимно компенсируется, снижая эрозию ниже по потоку;

- Направляющие лопасти разделяют поток, подавляют вихревые вибрации и увеличивают срок службы клапана.

III. Технические параметры и показатели

1. Основные технические характеристики

2. Материалы и классы уплотнений

· Корпус/конус: углеродистая сталь (Q345B), ковкий чугун (QT450-10), литая сталь (WCB/WCC), нержавеющая сталь (CF8/CF8M), хромомолибденовая сталь (WC6);

· Гильза/седло: упрочнённая нержавеющая сталь (304/316L + наплавка Stellite) или износостойкий сплав (Nitronic 60);

· Мягкие уплотнения: усиленная резина EPDM/NBR (температура -29℃~150℃, срок службы ≥10 лет);

· Типы соединений: фланцевое (RF/RTJ, GB/T 9113 / ANSI B16.5), сварное (GB/T 12224) или индивидуальное по заказу.

3. Совместимость с приводами

· Типы привода: ручной (маховик / червячный редуктор), электрический (интегрированный взрывозащищённый, ATEX), пневматический (поршневой / мембранный), гидравлический (гидростанция);

· Функции управления: обратная связь по положению (аналоговый сигнал 4–20 мА или Modbus), управление через ПЛК, удержание положения при отключении питания, аварийное отключение (ESD);

· Опции диффузора: стандартный (свободный сброс) или ограниченный (уменьшение зоны воздействия) — в зависимости от требований по рассеиванию энергии.

Hot Tags: Гидравлический управляемый клапан /