Схема клапана: Схемы работы клапана последовательности и редукционного клапана

Содержание

Схемы работы клапана последовательности и редукционного клапана

_______________________________________________________________________________________


Рассмотрим работу клапанов последовательности и редукционного клапана в гидросистеме. С их помощью осуществляются дополнительные методы управления гидросистемами. Обратимся к приведенной гидросхеме машины, в которой два гидроцилиндра питаются от одного насоса, но работают строго поочередно. Это гидропривод зажима рабочего инструмента и его подачи.

В нем удачно сочетается совместное использование клапанов последовательности и редукционного клапана. Задача данного гидропривода – без вмешательства оператора осуществить заданную последовательность работы гидроцилиндров, которая отражена на схеме рис.1.

Рис.1. Схема работы клапанов последовательности и редукционного клапана

1 – редукционный клапан; 2 и 3 – клапаны последовательности; Р1…Р6 – манометры

При включении оператором гидрораспределителя поток от насоса через клапан 1 поступает в поршневую полость гидроцилиндра А (цилиндр зажима рабочего инструмента).

Слив из штоковой полости осуществляется через обратный клапан, установленный параллельно клапану 3.

Шток гидроцилиндра А выдвигается до крайнего положения. Инструмент зажат. После упора поршня в переднюю крышку давление на насосе возрастает до р2 = 7,0 МПа и открывает клапан 2. Шток гидроцилиндра В выдвигается до крайнего положения. Для обеспечения стабилизации движения штока в сливной линии гидроцилиндра В установлен дроссель.

Во время движения штока гидроцилиндра А и в период его остановки при движении гидроцилиндра В клапан 1, вне зависимости от величины давления на насосе, поддерживает в поршневой полости гидроцилиндра А постоянное давление р3 = 5,0 МПа. Оно обеспечивает постоянную силу зажима рабочего инструмента машины.

При включении оператором гидрораспределителя поток от насоса через обратный клапан, установленный параллельно дросселю, поступает в штоковую полость гидроцилиндра подачи В, шток втягивается до конечного положения.

Слив из поршневой полости осуществляется через обратный клапан, установленный параллельно клапану 2.

После этого давление на насосе начинает расти до р4 = 6,0 МПа. Клапан 3 срабатывает, рабочая жидкость поступает в гидроцилиндр А, и начинается втягивание штока до конечного положения. Слив из поршневой полости осуществляется также через обратный клапан. Рабочий инструмент разжимается.

Система вернулась в исходное положение. В данной гидросхеме показано правильное расположение датчиков давления (манометров Р1…Р6). Они помогают лучше понять процедуры настройки клапанов, а также распределение давления в различных частях гидросистемы. Здесь клапан 1 является редукционным.

Клапаны 2 и 3 – последовательные. Это двухходовые клапаны. Они содержат два порта для силового потока рабочей жидкости: один входной (нагнетание) и один выходной (рабочий). Редукционный клапан является «нормально открытым». Он ограничивает давление в гидролинии на его выходе. На схеме это давление р3 в гидроцилиндре А зажимного устройства машины.

Давление р3 = 5,0 МПа соответствует настройке редукционного клапана. В результате сила зажима рабочего инструмента в машине не превышает заданной и практически остается постоянной. Редукционный клапан 1 управляется изменением выходного давления р3 гидроцилиндра А.

Клапаны последовательности 2 и 3 являются «нормально закрытыми». Принцип их работы и конструкция аналогичны предохранительному клапану. Срабатывание происходит при достижении определенной величины давления на их входе. Клапан 3 откроется при давлении р4 = 6,0 МПа и направит поток рабочей жидкости в гидроцилиндр А.

Клапан 2 откроется при величине давления р2 = 7,0 МПа и приведет в действие гидроцилиндр В. Следует заметить, при срабатывании клапанов последовательности 2 и 3 редукционный клапан 1 продолжает удерживать более низкое давление у себя на выходе, равное величине его настройки – 5,0 МПа. Максимальное давление всей гидросистемы ограничено 12,0 МПа.

Принцип действия редукционного клапана и клапана последовательности

Рассмотрим принцип работы клапана последовательности (рис.2). Клапаны последовательности устанавливаются в том случае, когда работа последующего контура гидросистемы должна начинаться после завершения действия предыдущего контура.

Рис.2. Принцип работы клапана последовательности

Обратимся к гидросхеме. В ней первым начнет работать гидроцилиндр 1 главного контура. Одновременно рабочая жидкость поступает под торец золотника клапана последовательности (пунктирная линия). Но развиваемая гидравлическая сила пока не может преодолеть сопротивление его пружины.

Как только поршень гидроцилиндра 1 остановится (например, достигнет крайнего положения – упрется в переднюю крышку), рабочее давление начнет расти. В результате гидравлическая сила преодолеет сопротивление пружины. Золотник клапана сместится и откроет доступ рабочей жидкости во второй контур. Шток гидроцилиндра 2 начнет выдвигаться.

Рассмотрим теперь работу редукционного клапана (рис.3). Обратимся к гидросхеме. Рабочая жидкость от насоса подается на вход редукционного клапана (линия р) и, проходя через открытый золотник, как показано на схеме, выходит по линии А в гидроцилиндр второго контура.

Рис.3. Принцип работы редукционного клапана давления

Выходная линия А внутренними каналами связана с торцевой полостью золотника (пунктирная линия на схеме). Другой канал соединяет линию А с рабочей боковой поверхностью золотника, которая перекрывает его (сплошная линия на схеме). Эта же боковая поверхность золотника перекрывает канал слива Т.

Действующее на торец золотника рабочее давление уравновешивается пружиной, которая установлена в его противоположной торцевой полости. Величина рабочего давления определяется настройкой пружины.

Неизбежные внутренние утечки, проходя по зазорам между золотником и корпусом клапана, попадают в подпружиненную полость и по каналу У направляются на слив. Повышение давления в гидроцилиндре увеличивает гидравлическую силу, действующую на торец золотника.

Золотник смещается вниз, сжимая пружину. Одновременно он уменьшает площадь рабочего окна и открывает доступ жидкости на слив. Часть рабочей жидкости из канала р направится на слив по каналу Т. Другая часть по каналу А продолжает поступать в гидроцилиндр, поддерживая в нем заданное давление.

Количество рабочей жидкости, поступающей в гидроцилиндр, будет автоматически регулироваться дросселирующими кромками золотника. При превышении давления настройки клапана золотник перекроет доступ рабочей жидкости в гидроцилиндр, и весь расход направится на слив.

Если нагрузка в гидроцилиндре уменьшится, давление снизится в линии А и, соответственно, в торцевой камере золотника. Пружина заставит золотник подняться и увеличить площадь его рабочих окон.

Дополнительный расход рабочей жидкости поступит в гидроцилиндр и обеспечит заданный режим работы – восстановит требуемую величину давления. Таким образом, можно сделать следующие заключения.

Клапан последовательности - Представлен в семействе клапанов управления давлением. Однако давлением он не управляет. Этот клапан всего лишь использует сигнал давления, чтобы открыть свое рабочее окно.

Во многих случаях его можно отнести к семейству распределителей, поскольку этот клапан изменяет направление потока рабочей жидкости после открытия своего окна под воздействием давления, которое определяется настройкой пружины.

Редукционный клапан - Поддерживает в управляемом контуре заданное давление (всегда ниже максимального). Он также может выполнять функции предохранительного клапана. В этом случае редукционный клапан должен настраиваться примерно на 1,0 МПа выше, чем давление на его выходе.

При резком возрастании давления в рабочей линии клапан направит рабочую жидкость на слив в гидробак. В обоих типах упомянутых клапанов пружинная полость соединена со сливом. Это дает возможность продолжать работу клапана, когда его выходная линия нагружена давлением.

Через сливной канал в гидробак направляются внутренние утечки и излишний объем рабочей жидкости. Отсутствие сливного канала привело бы к перетеканию утечек через зазоры клапана и быстрому его выходу из строя.

При настройке любого клапана следует соблюдать следующие правила:

- Необходимо правильно подобрать манометр. Величина настройки давления клапана должна соответствовать примерно 2/3 показания шкалы манометра.

- Для нормально открытых клапанов их выходная гидролиния до точки тестирования должна быть разгруженной, т.е. не должна работать.

- Для нормально закрытых клапанов их выходная гидролиния должна быть соединена со сливом.

 

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Схемы подключения клапанов с электромеханическим приводом

Клеммные колодки блока БУОК-1 СВТ667.

11.ХХХ (СВТ667.21.ХХХ) для управления клапанами с электромеханическим приводом
  • Начальное положение - дежурный режим работы клапана (электромеханический привод под напряжением)
  • Конечное положение - защитный режим работы клапана (электромеханический привод без напряжения, клапан сработал)

Контакты реле на схеме показаны для дежурного режима работы клапана (заслонка в начальном положении)

Схема соединений блока БУОК-1 СВТ667.11.ХХХ (СВТ667.21.ХХХ) с электромеханическим приводом клапана

  • Начальное положение - дежурный режим работы клапана (электромеханический привод под напряжением)
  • Конечное положение - защитный режим работы клапана (электромеханический привод без напряжения, клапан сработал)

Положение контактов микропереключателей клапана на схеме соответствует приводу без напряжения (конечное положение заслонки)

Клеммные колодки БУОК-4 СВТ1163.

41.210 (питание электромеханических приводов - 220В)
  • Начальное положение - дежурный режим работы клапана (электромеханический привод под напряжением)
  • Конечное положение - защитный режим работы клапана (электромеханический привод без напряжения, клапан сработал)

Клеммные колодки БУОК-4 СВТ1163.41.310 (питание электромеханических приводов - 24В (DC))

  • Начальное положение - дежурный режим работы клапана (электромеханический привод под напряжением)
  • Конечное положение - защитный режим работы клапана (электромеханический привод без напряжения, клапан сработал)

Схема подключения блока БУОК-4 СВТ1163.41.Х10 к клапанам с электромеханическим приводом

  • Начальное положение - дежурный режим работы клапана (электромеханический привод под напряжением)
  • Конечное положение - защитный режим работы клапана (электромеханический привод без напряжения, клапан сработал)

Положение контактов микропереключателей клапана на схеме соответствует приводу без напряжения (конечное положение заслонки)

Схема подключения устройств управления с раздельными командами "Пуск" и "Стоп"

Один блок БУОК-4

Группа (2 и больше) блоков БУОК-4

Схема подключения устройств управления с обобщенной командой "Пуск"/"Стоп"

Один блок БУОК-4

Группа (2 и больше) блоков БУОК-4

 

Схема подключения блоков БУОК-4 belimo СВТ1163.

41.210 (Блоки БУОК-4 старого образца)

 

Предохранительный клапан и схема его работы

Предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны непрямого действия устанавливаются между сливной и нагнетательной магистралями с целью защиты гидросистемы от перегрузки, поломок, когда поршни либо плунжеры исполнительных гидроцилиндров доходят до крайних положений, а также в процессе регулирования, если в нагнетательной магистрали имеется дросселирующее отверстие.

Внутри корпуса (8) имеется два параллельных отверстия – сквозное и глухое. В сквозном отверстии устанавливается основной перепускной клапан. Конструкция данного клапана включает в себя плунжер (1) с дроссельным отверстием Е, пружину (2), под воздействием которой плунжер упирается во втулку (9). В глухом отверстии помещён вспомогательный клапан, состоящий из шпинделя (4), ввёрнутого в корпус (8), направляющего стержня (6), пружины (7), шарика (5). В шпинделе (4) имеется осевое отверстие Б, наружная кромка которого служит седлом для шарика (5). В верхней части отверстие пересекается с двумя сквозными радиальными каналами, расположенными под углом 90 градусов. Сверху отверстия закрываются крышкой (3), прикреплённой к корпусу (8) с помощью четырёх болтов.

Принцип действия предохранительного клапана: в нормальном режиме работы гидросистемы шарик (5) прижат к седлу пружиной (7). Давление в преддроссельной полости Г и последроссельной полости Д одинаковое и пружина (2) удерживает гидравлически уравновешенный плунжер (1) в крайнем нижнем положении (торец плунжера упирается в торцевую поверхность втулки (9)). Нагнетательный канал А и сливной канал В разъединены.

При повышении давления в нагнетающей магистрали выше допустимого предела возрастает давление в полости Д, а значит, и перед шариком (5). Шарик отодвинется от седла и откроет проход маслу из полости Д через канал Ж в сливной канал В. Приток жидкости в полость Д ограничен дроссельным отверстием Е, поэтому здесь давление масла становится меньше, чем в преддроссельной полости Г. Разность усилий на плунжер (1) со стороны полости Г и полости Д поднимает его вверх, соединяя нагнетательный канал А со сливным каналом В. Это приводит к ограничению давления в гидросистеме.

Когда давление в гидросистеме станет ниже давления настройки предохранительного клапана, то шарик (5) под воздействием пружины сядет в своё седло. Перетекание масла из полости Д в сливную магистраль прекратится. Давление в полостях Г и Д выровняется и плунжер под усилием пружины (2) опустится до упора во втулку (9), разъединив нагнетательную и сливную магистрали.

Регулировка предохранительного клапана производится путём вращения шпинделя (4) на давление 6,3 МПа (63 кгс/см2), подводя масло к полости Г, а канал В следует соединить со сливом.

Рис. 1. Предохранительный клапан и схема его работы.

1) – Плунжер;

2) – Пружина;

3) – Крышка;

4) – Шпиндель;

5) – Шарик;

6) – Направляющий стержень;

7) – Пружина;

8) – Корпус;

9) – Втулка.

А – Нагнетательный канал;

Б – Осевое отверстие в шпинделе;

В – Сливной канал;

Г – Преддроссельная полость;

Д – Последроссельная полость;

Е – Дроссельное отверстие;

Ж – Канал.

16*

Похожие материалы:

Двухходовой и трехходовой клапан для теплого пола: схема подключения

Трехходовой клапан для теплого пола является ключевой деталью смесительного узла системы водяного обогрева. Схема такой отопительной системы состоит из котла, который нагревает теплоноситель, нескольких контуров с высокотемпературными радиаторами и контуров трубопровода водяного теплого пола.

Зачем нужны клапаны в системе теплых полов

В большинстве случаев, котлы нагревают воду до той температуры, которая нужна высокотемпературным радиаторам. Как правило, она равна 75-95 °С. Учитывая санитарные нормы, поверхность теплого водяного пола не должна иметь температуру выше 35 °С. Такая температура обеспечивает комфортное пребывание на напольном покрытии, кроме того, более высокая температура водяного теплого пола может деструктивно воздействовать на финишное покрытие – в особенности на ламинат или линолеум, и привести к его деформации.

С учетом толщины стяжки теплого водяного пола, в которой находятся трубы отопительного контура, а также толщины и разновидности напольного покрытия, температура теплоносителя должна быть около 50 °С. Если водяной теплый пол подключен к централизованной отопительной системе или вода поступает прямиком из котла, то температура ее будет слишком высока.

Для понижения температуры воды в системе при входе в обогревательный контур водяного теплого пола устанавливается смесительный узел, в котором имеется двухходовой или трехходовой кран. В них происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя, поступающего из обратного контура водяного теплого пола.

В процессе прохождения воды через двух- или трехходовой краны температура снижается и становится подходящей для системы – в радиаторы отопления поступает теплоноситель с температурой в 90-95 °С, а в нагревательный контур водяной системы напольного отопления с температурой в 50-55 °С.

Когда нагретый теплоноситель поступает в коллектор, путь ему преграждает предохранительный кран, оснащенный термостатом. Если температура теплоносителя будет выше необходимой, то двухходовой или трехходовой клапан сработают, что приведет к подаче холодной воды из обратного контура. Выполнится подмес, горячий и холодный теплоноситель смешаются, и когда температура достигнет нужного значения, кран снова сработает и подача горячей воды прекратится.

Устройство и принцип работы двухходового клапана

h3_2

Двухходовой клапан для теплого пола

В большинстве случаев, в системе водяного теплого пола применяется регулирующий кран двухходового типа. Такая разновидность регулирующей арматуры обеспечивает корректную регулировку потоков и давления теплоносителя и охлаждающей среды.

В случае необходимости, устройство способно поддерживать на постоянном уровне температуру воды в трубопроводе теплого водяного пола. Двухходовой клапан обеспечивает периодическую подпитку трубопровода нагретым до нужной температуры теплоносителем, поступающим из отопительной системы.

На корпусе крана обозначается температура допустимого нагрева, которую можно менять при помощи встроенного или дистанционного датчика. Дистанционный датчик температуры монтируется во входном коллекторе. Схема работы двухходового клапана проста:

  1. Теплоноситель выходит из обратного контура водяного теплого пола и циркулирует по трубопроводу.
  2. При охлаждении воды ниже указанного уровня срабатывает клапан и в систему подмешивается горячий теплоноситель.
  3. После того как температура достигнет заданной отметки шток клапана закрывается.

Важно! Двухходовые клапаны используются в системах теплого водяного пола, обогревающих площадь менее чем 200 кв. м. Если помещение будет с большей квадратурой, то термостат будет часто сигнализировать о снижении температуры, так как вода по мере продвижения по длинной магистрали будет постоянно остывать. Из-за этого двухходовой клапан будет постоянно пополнять ее высокотемпературным теплоносителем.

Выделяют следующие виды двухходовых смесительных клапанов:

  • Пневматические;
  • Гидравлические;
  • С электроприводом.

Двухходовой кран для теплого водяного изготавливается из чугуна или латуни, он может быть оснащен электроприводом.

В конструкции двухходового клапана может быть одно или два седла. Двухседельное изделие может в случае необходимости полностью перекрыть поток теплоносителя, трехходовой клапан не может выполнять такую функцию.

Принцип работы двухходового крана заключается в том, что при подаче механического усилия на привод оно передается к затору, состоящему из седла и плунжера. Двигаясь вниз, плунжер перекрывает внутреннее пространство клапана, в процессе увеличивается поток теплоносителя, а давление уменьшается. Если затвор полностью опущен, то кран герметично закроется. Это приведет к остановке потока теплоносителя по магистрали после запорного устройства. Плунжеры могут быть игольчатыми, стержневыми и тарельчатыми, ось движения плунжера перпендикулярна потоку воды.

Схема подключения двухходового клапана

Двухходовой клапан можно подключить к системе водяного теплого пола при использовании параллельной схемы. Такая схема подключения реализуется в процессе использования двух или трех нагревательных контуров, по которым циркулирует теплоноситель.

В этом случае, регулировка подачи и давления воды будет производиться исключительно с помощью одного или нескольких параллельно установленных двухходовых клапанов. Если используется параллельный способ смешивания теплоносителя, то трубопроводные магистрали теплого пола изначально разъединяются.

Схема подключения двухходового клапана

Двухходовой клапан можно настроить вручную, что позволит пропускать нужное количество воды через смесительный кран. Представленная схема не включает в себя трехходовой клапан, оснащенный термодатчиком – такой запорный элемент обладает небольшой пропускной способностью, с регулировкой в этом случае отлично справляется двухходовой вентиль.

Совет! В параллельной схеме уместно будет установить перепускной клапан вместо байпаса. Это снизит эксплуатационную нагрузку и сократит расход электроэнергии на насос в то время когда контуры будут закрыты.

Параллельная схема подключения имеет недостаток – температурная отметка теплоносителя, который входит в контур, равна температуре воды, направляющейся из обратного контура к котлу. Это приводит к неравномерному распределению горячей воды по контурам. Параллельная схема состоит из следующих элементов:

  • Коллектора и труб отопления;
  • Запорно-регулирующей арматуры – заслонки или двухходового клапана;
  • Циркуляционного насоса, перекачивающего разогретый теплоноситель от котла по обогревательному контуру;
  • Блока управления.

Особенности трехходового смесительного клапана

Трехходовой смесительный клапан с терморегулятором для теплого пола

Трехходовой смесительный клапан обеспечивает работу водяного теплого пола в комфортном режиме. Запорный элемент смешивает горячий теплоноситель, поступающий из котла с холодной водой из обратного контура. Трехходовой кран, несмотря на свою универсальность, имеет несколько недостатков.

Так, например, при получении сигнала от термостата устройство для подачи теплоносителя из котла открывается полностью. Из-за этого вода с температурой в 85-90 °С поступает в систему теплого пола и может вызвать перегрев поверхности или разрыв трубопровода.

Кроме того, кран трехходового типа отличается более низкой по сравнению с двухходовым краном пропускной способностью, это приводит не к ровному, а к волнообразному графику колебаний температуры теплоносителя. Устройство приспособлено для систем с площадью обогрева более чем 250 кв. м.

Трехходовой кран изготавливается из бронзы или латуни, в его верхней части установлена шайба для регулировки потока, под которой располагается термочувствительный элемент. При работе клапана он прижимается к рабочему штоку, выходящему из корпуса. В штоке находится закрепленный конус, который герметично примыкает к седлу. Схема работы трехходового смесительного клапана проста – теплоноситель проходит через правый и фронтальный патрубки до тех пор, пока отметка температуры не повысится или не понизится до установленного значения. В процессе работы устройство сохраняет нужную температуру воды на выходе в рамках установленных пределов и подмешивает горячую или охлажденную воду из патрубков.

Если теплоноситель начинает остывать или нагреваться, то привод прижимается к штоку. В процессе перемещения конус отсоединяется от седла и открывает все три канала. Фронтальный входной патрубок перекрывается после того, как температурные показатели теплоносителя изменяются.

Трехходовые клапаны отличаются по типу внешнего привода. Они могут быть оснащены:

  • Термостатическим приводом. Он производит нажатие на шток в процессе расширения находящегося в нем жидкого состава, который чувствителен к температурным изменениям. Большинство трехходовых клапанов, применяющихся в системах водяного обогрева пола, оснащаются именно таким видом привода.
  • Термостатической головкой, которая содержит высокочувствительный термоэлемент, реагирующий на изменения температуры в воздухе помещения. Для осуществления регулировки трехходовой клапан оснащается наружным температурным датчиком. Датчик размещается в трубопроводе, по которому проходит теплоноситель. Такая регулировка наиболее точна.
  • Электроприводом, которым управляет контроллер. К контроллеру непрерывно поступают данные о значении температуры теплоносителя в трубопроводе водяного пола. Если они изменяются, то трехходовой клапан, оборудованный сервоприводом, выполняет регулировку.
  • Сервоприводом. В таком запорном механизме отсутствует контроллер, а управление краном происходит напрямую через привод на основании сигналов от температурных датчиков. Сервопривод в большинстве случаев комплектуется с кранами, которые оснащены секторным или шаровым распределительным элементом.

Схема подключения трехходового клапана

Трехходовой клапан подключается к водяному нагревательному контуру с ориентировкой на последовательную схему. Такая схема считается наиболее производительной, в ней термостатический клапан может быть заменен балансировочным вентилем или обычным шаровым краном. Шаровой кран – это наиболее дешевый и экономичный узел, но, в случае его установки, работу системы придется контролировать вручную.

Схема подключения трехходового клапана

Последовательная схема подключения функционирует следующим образом:

  1. Трехходовой запорный элемент блокирует подачу холодной воды из обратного контура трубопровода. Это позволяет избегать образования конденсата на внутренней поверхности стенок котла или бойлера.
  2. Вода циркулирует по первичному контуру до тех пор, пока не прогревается до температуры, которая была установлена на терморегуляторе трехходового клапана.
  3. Когда теплоноситель нагревается до заданной температуры, термостат заставляет шток приоткрываться и подавать холодную воду из отопительной системы.

Для гидравлической настройки в рамках такой системы используется балансировочный вентиль, который присоединен к малому контуру.

Важно! В последовательной схеме соединения циркуляционный насос монтируется после трехходового запорного элемента.

Представленная схема может быть продолжена подключением вторичного циркуляционного контура. Подключение проводится по следующему алгоритму:

  1. Трехходовой клапан, находящийся во вторичном контуре подмешанную воду подает на циркуляционный насос.
  2. Насос направляет теплоноситель через коллекторную распределительную систему по всему контуру.
  3. Попадая в байпас, теплоноситель распределяется непосредственно в трубопроводную систему теплого пола.
  4. Из системы охлажденная вода снова попадает в смесительный узел и цикл повторяется.

Клапан дымоудаления - применение, схема и обозначение на чертежах

Автор Евгений Апрелев На чтение 4 мин Просмотров 3. 6к. Обновлено

Противодымный клапан – это приспособление с нормируемым пределом огнестойкости, которое обеспечивает прием продуктов горения и их направление в дымовые каналы. Эти достаточно простые приспособления нашли широкое применение противодымных вентиляционных системах различных промышленных объектов и зданиях административного назначения.

[contents]

Конструктивные особенности

Приспособление состоит:

  1. Из корпуса. Это неподвижная часть конструкции клапана, которая устанавливается в дымоприёмном устройстве.
  2. Из заслонки. Это подвижная часть устройства, которая монтируется в корпус, полностью перекрывая его сечение.
  3. Привода, который является механизмом, приводящим заслонку в положение «открыто».

Как правило, клапаны этого типа поставляются в нормально закрытом положении, а при возникновении задымления – открываются при помощи привода.

Классификация и обозначения

Существует два типа дымовых клапанов, которые различаются по способу установки:

  1. Внешние или настенные. В таком приборе имеется только один фланец, благодаря которому он подсоединяется к воздуховоду, а привод расположен внутри корпуса.
  2. Шахтные или канальные, могут иметь как внутренний, так и внешний привод. Также они имеют по одному фланцу с каждой стороны устройства для установки в шахтах и воздуховодах.

Дымовые клапаны классифицируются по пределу огнестойкости и по способу монтажа. Обозначения включают в себя буквы, которые указывают на предельные состояния устройства и цифры в минутах, отражающие время до достижения предельного состояния.

Такими состояниями являются:

  • Е – потеря плотности материала
  • I– потеря теплоизоляционных способностей.

Например: клапан КДМ имеет обозначение Е 60/I 30. Эта маркировка говорит о том, что предел огнестойкости такого устройства, по потере плотности, составляет 60 минут; по теплоизолирующим свойствам – 30 минут.

Подключение клапана дымоудаления может быть:

  • Горизонтальным.
  • Вертикальным.
  • Универсальным.

Эти приспособления могут иметь несколько модификаций, классифицирующиеся по исполнению, которое может быть:

  • Общепромышленное.
  • Взрывозащищенное.
  • Стойкое к коррозии.

Особенности привода

В зависимости от исполнения и назначения, привод клапана дымоудаления может быть:

  • Электромагнитным. Прибор срабатывает с пульта управления, по команде автоматики и вручную, благодаря специальному рычагу, расположенному возле устройства. Открывается заслонка, благодаря возвратной пружине на приводе. Закрытие происходит только вручную.
  • Электромеханическим, оснащенным возвратной пружиной. Запуск привода осуществляется при помощи ДУ, команды автоматики или ручного включателя, расположенного вблизи устройства. Открывается заслонка, благодаря возвратной пружине на приводе. Закрытие происходит благодаря встроенному в привод электродвигателю.
  • Реверсивным. Прибор приводится в действие дистанционно, по команде автоматики, и вручную, с помощью ручного включателя, расположенного вблизи устройства. Открывается заслонка, благодаря возвратной пружине на приводе. Закрытие заслонки происходит благодаря электромотору, интегрированному в привод.

Последние два типа устройств отличаются между собой принципом работы привода: первый, открывается при отключении электричества, а второй – при подаче управляющего напряжения на электромагнит.

Обозначения устройств на чертежах

В соответствии с действующим межгосударственным стандартом, дымовые клапаны не имеют собственного графического обозначения на чертежах и в технической документации. Схема подключения клапанов на схемах, в точности такая же, как и у огнезадерживающих. Но, в отличие от огнезадерживающих, противодымные приборы обычно указываются на концевых участках системы дымоудаления.

Так выглядит обозначение устройства на чертеже, схеме.

Так выглядит схематическое обозначение клапана в разрезе.

Правила монтажа

Клапаны дымоудаления являются важнейшим элементом противопожарной защиты зданий и сооружений. К установке этих приборов допускаются лица, изучившие конструкцию, принцип работы и их правила эксплуатации.

  1. Перед установкой, следует произвести осмотр прибора на предмет повреждений, трещин и различных нарушений геометрии.
  2. Монтаж производится, учитывая направление потока загрязненного воздуха.

Совет.
Во избежание повреждений устройства в процессе установки и эксплуатации, дымовые клапаны следует укреплять специальными приспособлениями, клиньями или распорками. Любое нарушение геометрии корпуса может привести к заклиниванию заслонки.

Рекомендации по выбору

Важно!
Клапаны дымоудаления, в нашей стране, подлежат обязательной сертификации, поэтому при их приобретении продавец обязан выдать сертификат соответствия на предмет пожарной безопасности и соответствия требованиям нормативной документации.

Кроме того, на приборе должна присутствовать необходимая маркировка, которая включает в себя:

  • Производителя.
  • Тип и маркировку клапана.
  • Номер ТУ, которым соответствует приспособление.
  • Номер заказа и дата выпуска прибора.

При покупке следует проверить наличие тех.паспорта, который в обязательном порядке должен прилагаться к устройству. В паспорте должны быть указаны следующие данные:

  • Размеры.
  • Комплектация.
  • Технические и эксплуатационные характеристики прибора.
  • Способы подключения и электрическая схема.
  • Штамп о прохождении устройством ОТК с подписями ответственных за это лиц.

Наиболее востребованными являются клапаны дымоудаления КДМ-2 от торговой марки «Вингс-М»; КПД-4 (01-04) от ООО «Веза»; КПС-1 выпущенный ООО «ВК Технология»; ДКС-1 от компании «Арктика».

К выбору клапана дымоудаления следует подходить очень внимательно и ответственно, так как может быть именно этот прибор придет на помощь в случае внезапного задымления помещения, и поможет спасти множество человеческих жизней.

Термостатические смесительные клапаны, принцип работы, схемы подключения.

Трехходовой смесительный клапан предназначен для смешивания двух входящих в него потоков (холодного и горячего) в один исходящий с заданной температурой. Данные клапаны особенно востребованы в бытовых системах горячего водоснабжения для защиты потребителей от ошпаривания. Они также могут обеспечивать горячее водоснабжение непосредственно от водонагревателей проточного или накопительного типа или использоваться на предварительном этапе подмешивания. Не менее часто применяются и для поддержания стабильной температуры подачи в системах теплых полов.

Принцип работы.

Внутреннее регулирование клапанов осуществляется автоматически благодаря наличию термочувствительного элемента, который контактирует со смешанным потоком и сжимается или расширяется в зависимости от отклонения температуры смеси от заданного выходного значения, тем самым, увеличивая, либо уменьшая входные отверстия горячей или холодной воды.

Как действует защита от ожогов?

Большинство присутствующих сейчас на рынке термостатических клапанов имеют устройство температурной защиты – «защита от ошпаривания». В случае неожиданного прекращения подачи холодной воды в клапан автоматически перекрывается и подача горячей воды, тем самым исключается возможность подачи горячей воды без предварительного подмеса потребителю.

Направление потоков.

Существует две схемы направления потоков в термостатическом клапане – симметричная и асимметричная. Выбор определенной схемы зависит от типа установки и удобства монтажа в той или иной системе отопления или ГВС. Рассмотрим подробнее каждую из них.

ГВ - горячая вода;

ХВ - холодная вода;

СВ - смешанная вода.

Симметричная Т- образная схема направления потоков


Подача холодной и горячей воды производится с противоположных сторон, смешение происходит в середине. Данная схема очень распространена в Европе, что связано с компактностью клапанов.

Асимметричная L – образная схема направления потоков


Подача горячей воды осуществляется сбоку, холодной- снизу. Получила свое распространение благодаря универсальности и простоте получаемого смесительного узла.

 

Примеры внешнего вида термостатических клапанов c симметричной и асимметричной схемой направления потоков:

Именно о термостатических клапанах с асимметричной схемой расположения потоков далее и пойдет речь.

Сферы применения термостатических смесительных трехходовых клапанов.

Термостатические смесительные клапаны являются универсальными приборами. Их используют как для горячего водоснабжения, так и в системах отопления. Все зависит от правильности выбора самого клапана и его подключения. Ниже приведены различные схемы подключения данного типа клапанов. Это далеко не все возможные варианты, но чаще всего используемые.

Водоснабжение

Самая простая и используемая схема подключения трехходового термостатического клапана в водоснабжении выглядит следующим образом:

А: обратный клапан
В: трехходовой термостатический смесительный клапан.
1: линия ГВС
2: линия ХВС
3: смешанный поток

Данная схема предназначена для стабилизации температуры в подающей линии на горячее водоснабжение. Как это выглядит на практике:

Рис. 3


Рис. 3 Данная схема подключения используется в тех случаях, когда циркуляционная линия горячей воды отсутствует. В этом случае термостатический клапан должен обязательно комплектоваться обратными клапанами на линиях подачи горячей и холодной воды.

Рис. 4

Рис. 4 Пример установки в систему горячего водоснабжения с циркуляционной линией. Рециркуляционный контур в данном примере служит для подачи нагретой воды к потребителям, без каких- либо задержек.

Рис. 5

Рис. 5 В данном примере одна из водоразборных точек устанавливается перед термостатическим клапаном. При такой схеме перед патрубком подачи горячей воды в смесительный клапан обязательно должен быть установлен обратный клапан.

Схемы подключения термостатических клапанов в напольном отоплении.

Теперь переходим к схемам использования трехходовых термостатических смесителей в системах отопления. Чаще всего клапан используется в смесительном узле для теплых полов.

Схема с одним контуром напольного отопления рис.6

Рис. 6 Термостатический смесительный клапан поддерживает постоянную температуру, установленную в настройках клапана. На контуре напольного отопления в обязательном порядке должен быть установлен собственный циркуляционный насос.

Схема с несколькими контурами напольного отопления рис.7

Остановимся на смесительном блоке поподробнее (рис 8).

Рис. 8

Рис. 8 Главной задачей смесительного узла является присутствие дополнительного контура с отдельным кольцом циркуляции. По этой причине у смесительного блока имеются две входящие и две выходящие точки. Две точки справа- это соединение распределительного коллектора для питания контуров теплого пола. Две точки слева - это циркуляция теплоносителя для получения тепла по мере необходимости.

Ниже приведены два варианта схемы смесительного блока (на самом деле этих вариантов может быть множество, но остановимся на самых распространенных).

Рис. 9

Рис 9 В данной схеме линия №2 необходима для увеличения расхода насоса. Так как у термостатических трехходовых клапанов низкая пропускная способность, что может создавать гидравлическое сопротивление и, как результат - расход насоса будет маленьким, что приведет к неэкономичности системы (насос будет работать с лишними нагрузками и потреблять лишнюю энергию). Также без линии 2 будет проблематично прокачать большое количество контуров. Если предполагается установка термостатического клапана с большой пропускной способностью, то необходимость в линии 2 отпадает.

При такой схеме может возникнуть ситуация, при которой поток на линии 1 опустится ниже критического и контуры теплых полов будут недостаточно нагретыми. Самые распространенные причины такой ситуации:

а) Недостаточный напор на линии 1, вследствие чего клапан слабо пропускает поток в точке 1.

б) Клапан по своим характеристикам не способен пропустить достаточный поток в точке 1. В этом случае единственным вариантом будет замена клапана на прибор с большей пропускной способностью (KVs).

Если предполагается первая причина, то можно сузить сечение линии 2, либо поставить на линию 2 балансировочный клапан (рис.10).

Рис. 10

Рис. 10 Балансировочным клапаном вы сможете регулировать величину потока через линию 2 и, тем самым, увеличивать или уменьшать подачу на линии 1.

Надеемся, эта статья помогла вам понять основные принципы работы и использования трехходовых термостатических клапанов. Подводя итог, хотим особо отметить, что главными преимуществами данных приборов являются относительно невысокая цена и простота установки, а недостатком – низкая пропускная способность самого клапана (Kvs), что ограничивает его использование в системах с большими потоками теплоносителя.

Сейчас на рынке присутствуют более совершенные альтернативы с хорошей пропускной способностью, но все эти варианты значительно дороже и требуют некоторых навыков при их монтаже. Об этом и многом другом мы расскажем в следующих статьях.

Выбрать термостатический смеситель у нас >>

3 вида предохранительных клапанов для систем отопления

 

Предохранительный клапан — это элемент, которые защищает сантехническое оборудование в системах отопления и водоснабжения от превышения давления до критического уровня. Защита обеспечивается сбросом избытка рабочей среды в автоматическом режиме. И затем сброс среды прекращается. Это происходит при снижении давления до допустимого значения. В этом материале рассмотрим основное устройство клапана, его разновидности и другие особенности.

Устройство клапана

Конструктивными элементами клапанов для предохранения от излишнего давления являются следующие основные элементы:

  • корпус
  • крышка
  • колпак
  • затвор
  • шток и пружина на нем
  • устройство для открытия клапана под «принуждением»

В корпусе на резьбе монтируется так называемое «седло». На него устанавливается золотник. Он фиксируется на оси клапана при помощи направляющей втулки. Седло вместе с золотником образуют затвор. В золотник вставляется шток. Он прижимает золотник к седлу за счет усилия пружины. Степень сжатия пружины регулируется нажимным винтом с контргайкой.

В колпаке размещено устройство принудительного открытия клапана. Оно состоит из рычага, который закрепляется на оси с вилкой. Для полного и быстрого открытия клапана предусмотрено специальное поджимное кольцо. Оно фиксируется отворотом стопорного винта.

Устройство принудительного открывания необходимо для проведения проверки работоспособности оборудования время о времени. Детали предназначенного для использования в жидкостях и газах оборудования покрываются специальным антикоррозийным составом.

Предохранительные клапаны в обязательном порядке проходят ревизию и проверку в специализированных лабораториях. Или непосредственно на месте применения (в случаях невозможности отправить прибор на обследование в лабораторию). Проверяется работоспособность оборудования, целостность деталей, качество уплотнителей. Срок проверки устанавливает организация с соответствующими полномочиями. Ревизия осуществляется по графику. Но не реже одного раза в год. Нужно это в первую очередь для того, чтобы ваша система отопления могла функционировать нормальным образом.

Качество оборудования регламентируется Государственными Стандартами, Техническими Условиями и различными отраслевыми указаниями.

Принцип работы

Принцип работы предохранительного клапана достаточно прост. Он заключается в следующем:

Когда давление достигает того значения давления, при котором происходит срабатывание клапана, он мгновенно и полностью открывается. При этом избыток газа стравливается в газоотводящую линию. Сброс среды прекращается, когда после снижения давления в сосуде золотник возвращается в исходное положение.

Все клапаны, как аварийная арматура, должны быть надежными и иметь четкость срабатывания. При этом обязательны:

  • быстрое открывание при наступлении порога срабатывания
  • достаточная пропускная способность (не ниже необходимой)
  • исключение утечки и полная герметичность
  • обязательное, и без задержек закрытие при снижении напора

Классификация оборудования

Существуют следующие виды предохранительных клапанов:

  1. Клапан пружинный.
  2. Клапан мембранный.
  3. Клапан обратный.

Предохранительный клапан пружинного типа является наиболее распространенным. Особенно часто применяется в системах при отоплении и горячем водоснабжении. Его основными преимуществами являются сравнительно простая конструкция и легкое регулирование.

Двухпозиционные агрегаты, клапаны прямого и непрямого действия – это разновидности оборудования пружинных предохранительных клапанов.

Существуют механизмы рычажного типа, которые тоже защищают систему от чрезмерно повышенного давления. Они состоят из золотника и груза. Так же в них есть рычаг. Эти устройства очень громоздкие. Поэтому применяются на трубах с диаметром более 50 сантиметров.

Предохранительные клапаны мембранного типа имеют в своей конструкции мембрану. Это ее основной элемент. Принцип действия состоит в разрыве мембраны. Разрыв происходит при повышении напора до критического уровня.

Такие клапаны герметичные, простые в изготовлении. И отличаются быстротой срабатывания. Но они требуют смены мембраны после каждого срабатывания. По этой причине рядом с мембранным клапаном всегда ставят пружинное устройство. Мембранные предохранительные клапаны бывают двух видов:

  • с разрывной мембраной
  • с хлопающей мембраной

Первый тип применяется в жидкостях и газообразных средах. Мембрана имеет форму купола, и бывает плоская форма мембраны. С изменением силы давления мембрана разрывается.

Второй вид мембранного клапана используется в рабочих средах с газообразным состоянием. При изготовлении мембраны используют специальную ткань из каучука. Вверху и внизу такой мембраны предусмотрены ножи.

Если давление повышается или понижается до определенных пределов, мембрана только выгибается. А если давление изменяется до критической отметки, мембрана касается ножей, и разрезается. Или, при недостаточном давлении, происходит пополнение запасов пара от дополнительной емкости. Таким образом происходит защита труб от перепадов давления при помощи мембранного предохранительного клапана.

Обратный предохранительный клапан устанавливается при использовании водонагревательного оборудования. Он необходим для предотвращения повышения рабочего давления внутри нагревательных приборов.

При определенных условиях в системах отопления и водоснабжения жидкость может начать течь в обратном направлении. Довольно частый пример – это когда горячая вода передавливает холодную или наоборот. Для таких случаев необходим обратный предохранительный клапан.

Маркировка устройств

Предохранительные клапаны подлежат обязательной маркировке. На корпус предохранительного клапана наносятся:

  • обозначение изделия
  • стрелка, которая указывает направление потока среды
  • значение номинального давления
  • значение номинального диаметра клапана
  • заводской номер клапана
  • дата изготовления

Маркировочную табличку прикрепляют, как правило, к крышке клапана или к наружной поверхности выходного фланца

Установка предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны после установки должны быть доступны для обслуживания. Клапаны закрытого типа монтируются внутри помещений; открытого типа-на воздухе вне помещений.

При установке предохранительных клапанов следует обращать внимание на то, чтобы они непосредственно сообщались с паром в защищаемом сосуде. Если это невозможно, установку следует производить на трубопроводе или специальном отводе в максимальном приближении к сосуду. Монтаж дополнительных приспособлений между сосудом и клапаном запрещен.

Когда давление сбрасывается в атмосферу, клапаны устанавливаются на высоте 6-30 метров над землей и не менее трех метров над уровнем зданий.

Предохранительные клапаны, как правило, устанавливаются в вертикальном положении. При этом нижний фланец клапана присоединяется к защищаемому оборудованию. А боковой выходной-к газоотводящей линии.

Предохранительные клапаны устанавливаются в соответствии со схемами установки. В схемах указывается число клапанов, их сечение, тип или марка изделия. Чаще всего клапаны монтируются в верхней точки системы отопления (кроме обратного).

При установке нужно следить, чтобы диаметр штуцера аппарата не был меньше диаметра приемного патрубка клапана. При установке системы аппаратов без запорной арматуры разрешается установка одного клапана на всю группу устройств.

Если в процессе эксплуатации сантехнического оборудования предусматривается остановка всех устройств в системе на долгое время, необходима установка двух клапанов. Каждый из них должен быть с пропускной способностью, достаточной для всей системы.  А переключатель должен быть настроен на отключение обоих клапанов не совместно, а поочередно.

Условия эксплуатации клапанов

После проверки и ревизии клапаны настраиваются и проходят необходимую регулировку на заданное давление. Затем прибор пломбируют. Установка без пломбы категорически запрещена. Все предохранительные клапаны имеют технологический паспорт или «карточки эксплуатации».

Срок эксплуатации предохранительный клапанов напрямую зависит от правильной эксплуатации и обслуживания. Часто в процессе эксплуатации возникают различные дефекты.

Среди них такие распространенные дефекты:

  • утечка
  • пульсация
  • задиры

Утечка характеризуется пропуском рабочей среды. Возникает при повреждении уплотнителей и попадании на них посторонних предметов. А так же при деформации пружины. Устраняется продувкой, притиркой, заменой пружины, правильным монтажом или новой регулировкой клапана.

Пульсация-слишком частое открытие/закрытие.  Возникает при суженом сечении или большой пропускной способности. Устраняется проблема правильным подбором необходимых параметров.

Задиры во время эксплуатации возникают в результате перекосов при сборке. Устраняются при помощи механической обработки и дальнейшей правильной сборкой.

Условия хранения

Место хранения приборов должно находиться в сухом закрытом помещении. Приборы располагаются в вертикальном положении на специальных подкладках. Их помещают в ящики или стеллажи, которые обеспечивают вертикальное расположение.

При этом все детали должны быть смазаны и завернуты в промасленную бумагу.

Штуцеры в режиме хранения должны быть в плотно закрытом состоянии.

 

Читайте так же:

P&ID (схемы трубопроводов и КИП) и библиотека символов клапана P&ID

Схема трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID) - это графическое представление технологической системы, которая включает трубопроводы, сосуды, регулирующие клапаны, контрольно-измерительные приборы и другие технологические компоненты и оборудование в системе. P&ID - это основной схематический чертеж, используемый для размещения установки системы управления технологическим процессом. Таким образом, P&ID имеет решающее значение на всех этапах разработки и эксплуатации технологической системы.

Этапы использования P&ID:

  • Устройство и компоновка технологической системы
  • Спецификация компонентов
  • Разработка схем системы управления
  • Анализ безопасности и эксплуатации (HAZOP - исследование опасностей и работоспособности)
  • Установка и / или встраивание системы
  • Схемы и процедуры пуска, выключения и эксплуатации
  • Обучение сотрудников эксплуатации процессных систем
  • Обслуживание и модификация системы

P&ID также используются в качестве основы для живого графического представления технологической системы в ее HMI (человеко-машинном интерфейсе) или другой системе управления.

Символы, используемые в P & ID

Для обозначения компонентов на этих схемах используются стандартные символы. Важно отметить, что эти символы НЕ в масштабе и НЕ точны по размерам. Они просто используются для представления определенного типа компонента. Эти символы также помечены словами, буквами и числами для дальнейшей идентификации и указания компонентов, которые они представляют. Еще одно важное соображение заключается в том, что диаграммы НЕ всегда представляют физическое расположение и близость каждого компонента.Цель НЕ состоит в том, чтобы служить планом этажа или картой системы, а в том, чтобы проиллюстрировать процесс работы системы.

Условные обозначения клапанов для P и ID

Общий символ 2-ходового клапана - это два треугольника, указывающих друг на друга с соприкасающимися кончиками внутренних точек. Трубопроводы представлены линиями, соединяющими каждую сторону символа клапана. Для обозначения различных труб, трубок и шлангов используются различные типы линий. В этих примерах используются одиночные сплошные линии, обозначающие простые жесткие трубы или трубки.Обычно все трубы проходят вертикально или горизонтально и используют только прямые углы. Направление потока указывается стрелкой в ​​конце линии, где он встречается со следующим компонентом, а также при каждом повороте на 90 градусов.

Тип клапана

Тип клапана представлен добавлением формы к центру, где точки соприкасаются. Здесь показаны символы P&ID для наиболее распространенных типов клапанов.

Все представленные выше клапаны представляют собой 2-ходовые линейные клапаны, которые используются для управления потоком, как двухпозиционного, так и дроссельного.Для многопортовых клапанов, таких как 3-ходовые и 4-ходовые, структура символа аналогична, с треугольником для обозначения каждого порта или «пути».

3-ходовые и 4-ходовые шаровые краны могут содержать дополнительную информацию, определяющую тип шарового сверления, который является шаром с отверстием «T» или «L». Еще одна деталь, которая может быть представлена ​​на схеме, - это путь потока в неактивированном или обесточенном состоянии. Это показано маленькими стрелками рядом с символом, как показано ниже.

Также существует множество других типов клапанов.Вот некоторые из них.

Тип привода

Метод срабатывания определяется линией, идущей от центра клапана с маленьким символом, часто содержащим букву, вверху линии. Вот несколько примеров шаровых кранов с разными способами срабатывания.

Положение повышенной безопасности

Когда привод находится в аварийном положении, это обозначается стрелкой на линии между клапаном и приводом. Другой метод, используемый для обозначения неисправной позиции, - это две буквы «FO» или «FC».

Торцевые соединения

Торцевые соединения могут быть представлены в общем виде линиями, представляющими трубы, входящие непосредственно в клапан, как во всех приведенных выше примерах. Соединения также могут быть явно определены с использованием различных других методов. Фланцевые соединения представлены, как показано ниже, где трубы имеют перпендикулярные линии на концах, которые проходят параллельно сторонам символа клапана с небольшим промежутком между ними. Это показывает, что клапан можно снять, не разрезая трубу.Полупостоянные резьбовые соединения показаны небольшими полыми кружками в месте соединения. Вместо этого неразъемные сварные соединения представлены маленькими квадратами. Если соединение сварное, квадрат полый или незаполненный.

Стандартизация

Международное общество автоматизации (ISA: www.isa.org) определило стандарт для P&ID. Стандарт ANSI / ISA-5.1-2009 доступен на веб-сайте ISA.

Несмотря на то, что для этих символов установлен строгий набор стандартов, вы найдете различные способы представления определенных клапанов.Вы также обнаружите явные расхождения между некоторыми типами клапанов в различных библиотеках, отраслях и компаниях. Эта проблема не такая уж проблематичная, поскольку все компоненты также описываются текстом, номером детали (уникальная модель), номером тега (конкретный компонент в системе) и подробно определяются в ключе или легенде, которая сопровождает чертеж. . Пока вы сохраняете единообразие на всех своих чертежах, диаграмма P&ID будет приемлемой и понятной для всех, кто с ней работает.Мы рекомендуем вам загрузить нашу Библиотеку символов и импортировать ее в свой программный пакет для создания диаграмм, например, Lucid chart.

Трубы, трубки и шланги (технологические линии):

Технологические линии - это линии, по которым фактически протекает технологическая среда. Они представлены разными типами линий. В полной P&ID каждая строка будет помечена номером строки. Например: 150-67П00-2299-115101-Н. Эта метка будет либо идти параллельно линии, либо с линией выноски, указывающей на определяемую линию, если она не помещается на самой линии.На этикетке будет указана информация о размере, классе, изоляции и т. Д. Разные компании используют разные структуры для этих чисел, но все они содержат одинаковую информацию. Линии процесса более жирные, чем другие линии, например линии, представляющие электрические, пневматические или информационные сигналы.

Различные обозначения труб

Существует 2 способа проиллюстрировать, когда трубы пересекаются на чертежах, но НЕ соединены физически. Либо используйте небольшой «горб», чтобы показать, что одна линия «переходит» другую, либо сломайте одну из линий очень близко к другой, чтобы показать, что она проходит под ней.Это НЕ физическое представление реальных труб. Фактически, они могут даже не пересекаться в реальной системе. Это просто метод разделения линий, когда они должны пересекаться на чертеже.

Коммуникационные / сигнальные линии:

Системы управления технологическим процессом используют различные типы сигналов для передачи информации между компонентами, приборами и компьютерами системы управления. Каждый тип сигнала имеет свой собственный тип линии, чтобы явно идентифицировать тип сигнала, который проходит по ней.

Различные символы сигналов

Другие общие символы P&ID для основных компонентов процесса:

Суда

Насосы, вентиляторы и компрессоры

Список можно продолжать и продолжать… Буквально сотни символов обозначают все компоненты, используемые в системах управления технологическими процессами. Теплообменники, охладители, бойлеры, фильтры и др. Мы создали библиотеку символов P&ID, которая включает наиболее распространенные компоненты, используемые в схемах трубопроводов и КИПиА.

Контрольно-измерительные приборы (датчики, преобразователи, счетчики и т. Д.)

Инструментарий относится к устройствам, которые определяют, измеряют, указывают, передают и / или записывают физические свойства в системе. Для этих типов компонентов существует несколько иной подход. Компоненты представлены в виде так называемого «пузыря». Пузырь имеет форму простого круга, квадрата или шестиугольника.

Все эти типы пузырьков дополнительно определяются горизонтальной линией, линиями или отсутствием таковых.Эти линии определяют, где находится инструмент и доступен ли он для оператора.

Номера тегов

Внутри фигуры есть буквы и цифры, используемые для обозначения измеряемого свойства (например, скорости потока, давления, температуры или уровня) и функции, выполняемой с этим измерением. Типичные функции: отображение, запись, передача и управление. Ниже приведены несколько примеров, а также таблица букв и их обозначение для наиболее распространенных компонентов контрольно-измерительной аппаратуры.

Эти инструменты обозначаются до пяти букв: (минимум 2)

1-я буква обозначает измеряемое свойство:
F = расход, P = давление, T = температура, L = уровень

2-я буква является модификатором:
D = дифференциал, F = передаточное число. просто опустить, если не применяются модификаторы

3-й указывает на пассивную функцию / считывание:
A = аварийный сигнал, R = запись, I = индикатор, G = датчик

4-й - активная / выходная функция:
C = контроллер, T = передача, S = переключатель, В = клапан

5-й - модификатор функции:
H = высокий, L = низкий, O = открытый, C = закрытый. просто опустить, если не применяются модификаторы

см. Более полный список в Википедии

За ним следует номер цикла, который уникален для этого цикла. Например, FIC045 означает, что это F low I , указывающий на контроллер C в контуре управления 045 . Это также известно как идентификатор «тега» полевого устройства, который обычно присваивается местоположению и функциям прибора. В том же шлейфе может быть FT045 - передатчик F low T в том же шлейфе.Ниже приведены несколько примеров полных символов для нескольких инструментов в одном цикле.

Программное обеспечение для изготовления P&ID

Существует несколько различных программных пакетов, доступных для создания P&ID. Мы используем и рекомендуем диаграмму Lucid от Lucid Software Inc. Библиотеку символов P&ID, которую мы собрали, очень легко импортировать в этот пакет.

Узнайте больше и попробуйте бесплатно

Сводка

Название изделия

P&ID (схемы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов) и библиотека символов клапана P&ID

Описание

Схема трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID) - это графическое представление технологической системы, которая включает трубопроводы, сосуды, регулирующие клапаны , контрольно-измерительные приборы и другие технологические компоненты и оборудование в системе.Загружаемый PDF-файл с обозначениями клапанов, приводов и других популярных символов P&ID.

Автор

Джефф Ринкер

Имя издателя

Гарантированная автоматизация

Логотип издателя

Наиболее распространенные символы регулирующих клапанов на P&ID

Инженеры

используют символы регулирующего клапана, чтобы определить тип регулирующего клапана, который они хотят указать для данного приложения. В этой статье мы определим наиболее часто используемые символы регулирующих клапанов.

Что такое схема трубопроводов и КИПиА (P&ID)?

Перед завершением скважины инженер по сооружению создает схему всех трубопроводов и приборов, предназначенных для использования при добыче скважины. Это называется «Схема трубопроводов и КИПиА» и обычно сокращается до «P&ID».

Для получения дополнительной информации о P&ID см. Наше видео и блог «Как читать символы P&ID».

После завершения и утверждения P&ID он переходит в отдел закупок.Этот отдел отвечает за передачу этой информации различным поставщикам оборудования, запрос цен и закупку оборудования для скважины.

Затем поставщики производят, упаковывают и отправляют оборудование на производственную площадку. На месте группа суперинтендантов, мастеров, арендаторов и бригад Pumpers и Roustabouts устанавливают оборудование в соответствии с P&ID.

Наиболее распространенные символы регулирующих клапанов

Обозначения регулирующего клапана на P&ID различаются в зависимости от типа клапана, указанного для применения.Каждый P&ID имеет свою собственную легенду, которая идентифицирует символы для различного оборудования.

Хотя есть некоторые вариации, примеры стандартных символов для регулирующих клапанов приведены в PDF-файле ниже.

Символы включают:

  • символ задвижки
  • условное обозначение запорного клапана
  • символ шарового крана
  • условное обозначение пробкового клапана
  • Обозначение дроссельной заслонки
  • символ мембранного клапана
  • символ обратного клапана

СКАЧАТЬ ДАННУЮ ДИАГРАММУ

Инженер может также указать конкретные детали под символом регулирующего клапана.Эти данные могут включать размер, функцию, номинальное давление и тип соединения клапана.

Например, примечание 2 "300 RF PB указывает, что P&ID требует, чтобы этот клапан был 2-дюймовым клапаном со сбалансированным поршнем с выступом по стандарту ANSI 300.


Если у вас есть вопросы о том, какой тип клапана вам нужен, обратитесь в местный магазин Kimray или к авторизованному дистрибьютору.

Что это такое и как работает

Сердце имеет четыре клапана - по одному на каждую камеру сердца.Клапаны удерживают кровь в правильном направлении через сердце.

Митральный клапан и трехстворчатый клапан расположены между предсердиями (верхними камерами сердца) и желудочками (нижними камерами сердца).

Аортальный клапан и легочный клапан расположены между желудочками и основными кровеносными сосудами, выходящими из сердца.

Митральный клапан

Клапаны сделаны из прочных тонких лоскутов ткани, называемых створками или створками .

Листочки открываются, позволяя крови двигаться вперед через сердце в течение половины сердечного сокращения. Они закрываются, чтобы кровь не текла назад во время второй половины сердечного сокращения.

Митральный клапан имеет только две створки; аортальный, легочный и трикуспидальный клапаны - по три. Листочки прикреплены к кольцу из жесткой волокнистой ткани, называемой кольцом, и поддерживаются ею. Кольцо помогает поддерживать правильную форму клапана.

Створки митрального и трикуспидального клапанов также поддерживаются:

  • Сухожильные хорды: жесткие волокнистые струны.Они похожи на струны, поддерживающие парашют.
  • Папиллярные мышцы: часть внутренней стенки желудочков.

Сухожильные хорды и сосочковые мышцы обеспечивают устойчивость створок, предотвращая обратный ток крови.

Митральный клапан

Аортальный клапан

Как работают клапаны

Четыре клапана открываются и закрываются, чтобы кровь текла через сердце.Приведенные ниже шаги показывают, как кровь течет через сердце, и описывают, как работает каждый клапан, поддерживая движение крови.

1. Открытый трехстворчатый и митральный клапаны
Кровь течет из правого предсердия в правый желудочек через открытый трехстворчатый клапан и из левого предсердия в левый желудочек через открытый митральный клапан .

2. Закрытые трехстворчатый и митральный клапаны
Когда правый желудочек заполнен, трехстворчатый клапан закрывается и не дает крови течь назад в правое предсердие, когда желудочек сокращается (сжимается).
Когда левый желудочек заполнен, митральный клапан закрывается и предотвращает обратный ток крови в левое предсердие при сокращении желудочка.

3. Открытие легочного и аортального клапана
Когда правый желудочек начинает сокращаться, легочный клапан открывается с силой. Кровь перекачивается из правого желудочка через легочный клапан в легочную артерию в легкие.
Когда левый желудочек начинает сокращаться, аортальный клапан принудительно открывается.Кровь перекачивается из левого желудочка через аортальный клапан в аорту. Аорта разветвляется на множество артерий и снабжает организм кровью.

4. Закрытые клапаны легочной артерии и аорты
Когда правый желудочек прекращает сокращаться и начинает расслабляться, легочный клапан закрывается. Это предотвращает отток крови обратно в правый желудочек.
Когда левый желудочек прекращает сокращаться и начинает расслабляться, аортальный клапан закрывается.Это предотвращает отток крови обратно в левый желудочек.

Этот образец повторяется, заставляя кровь непрерывно течь к сердцу, легким и телу. Четыре нормально работающих сердечных клапана гарантируют, что кровь всегда течет свободно в одном направлении и что нет обратной утечки.

Что такое шаровой кран? Детали, приводы, схемы и многое другое

Что общего между домашними водопроводными магистралями, фритюрницами быстрого приготовления и химической обработкой? Шаровые краны! Эти компактные и мощные клапаны являются катализатором многих важных процессов.Читайте наши схемы шаровых кранов и обзор различных доступных деталей и типов.

Что такое шаровой кран?

Шаровые краны - это устройства с поворотом на четверть поворота. Поворотный шар в центре клапана регулирует поток жидких или газовых сред.

Поворотный шар известен как вращающийся шар, и он имеет отверстие (отверстие) в центре. Шток в верхней части шара вращает шар, чтобы открыть или закрыть клапан. Шток можно повернуть с помощью ручных рычагов или автоматики.

Шаровые краны чаще всего изготавливаются из таких материалов, как сталь, железо, латунь, бронза или ПВХ.

Как работает шаровой кран?

Шаровые краны могут иметь несколько отверстий, которые являются отверстиями в клапане. Двухходовые шаровые краны имеют два порта и используются для традиционного двухпозиционного управления. Многопортовые клапаны (3-ходовые, 4-ходовые и т. Д.) Используются в приложениях, где требуется более одного источника среды или когда необходимо отводить среду в разных направлениях.

Порт шарового крана можно открывать или закрывать для управления средой вручную или с помощью приведения в действие. Для ручного варианта требуются ручки или рычаги и оператор для управления клапаном. Электрический, гидравлический и пневматический привод не требует, чтобы оператор управлял клапаном. Приведение в действие идеально подходит для сложных систем управления или систем, находящихся в удаленных местах, к которым оператор не может легко получить доступ.

Преимущества шаровых кранов

По сравнению с другими типами клапанов шаровые краны обладают рядом заметных преимуществ:

  • Компактная, экономичная
  • Быстрая скорость отключения
  • Долговечность в условиях высокого давления, больших объемов и высоких температур
  • Менее подвержен коррозии и повреждениям
  • Длительный срок службы
  • Универсальность и идеальное решение для различных промышленных применений

Области применения, в которых используются шаровые краны

Шаровые краны используются повсюду, от дома до специализированных отраслей.Вот несколько примеров:

Домашних приложений:

  • Стиральные машины
  • Наружные шланги
  • Посудомоечные машины

Специализированные отрасли:

  • Нефть и газ
  • Оборудование для пищевых продуктов и напитков
  • Автомобильная промышленность
  • Системы мойки автомобилей
  • Энергетическая обработка
  • Фармацевтическая
  • Химические добавки и обработка
  • Оборудование для орошения и очистки воды
  • Производственные мощности

Детали шарового клапана

Шаровые краны состоят из нескольких важных компонентов:

  • Корпус клапана
    Это основная часть клапана, содержащая все компоненты для управления включением / выключением.
  • Поворотный шар
    Шарик имеет центральное отверстие (отверстие), через которое протекает среда. Направление мяча контролируется поворотом стержня.
  • Шток
    Он соединяет шар с внешним механизмом управления. Например, в ручном шаровом кране шток соединен с ручкой или рычагом.
  • Сиденья
    Это диски, которые находятся между корпусом и мячом. Сиденья обеспечивают уплотнение между ними, а также поддерживают мяч.
  • Источник питания
    Шток шарового крана вращается с помощью ручного или управляемого источника энергии. Ручное срабатывание включает рычаги и ручки, которыми управляет оператор. Также доступны автоматизированные источники питания, такие как электрический, пневматический и гидравлический привод.
  • Уплотнение
    Это уплотнение вокруг штока, предотвращающее выход среды.
  • Крышка
    Крышка - это часть корпуса, которая содержит шток и набивку.

Конструкция корпуса клапана
  • Цельные шаровые краны
    Данная конструкция имеет цельный литой корпус. Поскольку цельные шаровые краны не предназначены для легкого ремонта, их часто считают «одноразовыми» клапанами.

  • Двухкомпонентные шаровые краны Эта конструкция состоит из основного корпуса и одного торцевого соединения. Двухсекционные шаровые краны можно отремонтировать при снятии с эксплуатации. Однако ремонт может быть затруднен, поскольку при снятии торцевой заглушки с корпуса клапана может возникнуть истирание резьбы.

  • Трехкомпонентные шаровые краны
    Трехкомпонентный шаровой кран состоит из основного корпуса и двух трубных соединителей, которые нарезаны резьбой или приварены к трубе. Основной корпус можно легко снять для очистки или ремонта, не снимая соединителей труб.

Типы корпуса клапана

Существует три различных типа корпусов клапана, как определено в Руководстве по трубопроводам:

  • Шаровой кран с разъемным корпусом
    Эта конструкция состоит из двух частей, которые удерживаются вместе с помощью фланцевого соединения.Одна часть тела меньше другой, и мяч вставляется в большую часть.
  • Шаровой кран с верхним входом
    Конструкции с верхним входом позволяют снимать верхнюю часть клапана, чтобы получить доступ к внутренней части для сборки, разборки, ремонта и обслуживания.
  • Шаровые краны с торцевым входом
    Эти шаровые краны имеют один основной корпус, а шар вставляется через один конец.

Шаровые конструкции

Есть два основных типа шаровых конструкций: плавающие и цапфовые.Плавающая конструкция является наиболее распространенной, а шаровые опоры зачастую дороже.

Плавающие шары поддерживаются чашевидными седлами для создания плотного уплотнения между корпусом и шаром. Шаровые опоры работают аналогично плавающим шарам, только седла подпружинены, а шар вращается только вокруг своей оси. Рабочий крутящий момент обычно ниже для цапфовых клапанов.

Конструкции отверстий для шаровых кранов

Отверстие в шаре может быть выполнено с использованием трех различных профилей:

  • Полнопроходная
    Полнопроходная конструкция также называется полнопроходной.Диаметр отверстия такой же, как у трубы, что снижает потери на трение и облегчает очистку клапана.
  • Уменьшенное отверстие
    Конструкция с уменьшенным внутренним диаметром - это то, что вы найдете в большинстве шаровых кранов. Эта конструкция имеет меньший диаметр, чем полнопроходной, и может приводить к небольшим потерям на трение.
  • V-образная форма
    Отверстие в шаре или седле клапана также может иметь V-образную форму. V-образные отверстия позволяют более точно контролировать расход при вращении шара.
  • Вентилируемый
    Вентилируемый шаровой клапан имеет небольшое отверстие, просверленное на стороне входа. Это отверстие устраняет нежелательное давление внутри клапана.

Торцевые соединения

Существует три распространенных способа подключения шарового крана к системе трубопроводов:

  • Резьбовые
    Резьбовые торцевые соединения могут быть внутренними или внутренними. Концевое соединение с внутренней резьбой на шаровом кране подойдет к трубе с наружной резьбой, и наоборот.Существуют также шаровые краны с одним охватываемым и одним охватываемым торцевым соединением.
  • Фланцевые
    Фланцевые шаровые краны имеют отверстия под болты на концевых соединителях для присоединения к соответствующим фланцам на трубе.

Типы срабатывания

Шаровые краны приводятся в действие вручную или от автоматизированных источников энергии.

  • Ручные шаровые краны
    Они разработаны с ручками или рычагами, которыми должен управлять оператор. Этот вариант не предназначен для приложений с большим циклом.
  • Пневматический привод
    Пневматические шаровые краны требуют сжатого воздуха в качестве источника энергии. Этот вариант лучше всего подходит для приложений, требующих высокой прочности и короткого времени цикла.
  • Электрический привод
    Приложения без доступа к сжатому воздуху полагаются на электрические приводы, которые также известны как шаровые краны с электроприводом. Этот вариант лучше всего подходит для низких скоростей цикла.
  • Гидравлический привод
    Гидравлические приводы аналогичны пневматическим, но в них используется жидкость под давлением (вода или масло) вместо воздуха.Этот вариант обеспечивает больший выходной крутящий момент, чем другие.

Типы клапанов двигателя: временная диаграмма клапана и рабочий механизм клапана

Типы клапанов двигателя: временная диаграмма клапана и рабочий механизм клапана

Что такое клапан двигателя?

Типы клапанов двигателя: временная диаграмма клапана и рабочий механизм клапана: Клапаны двигателя - это механические компоненты, которые расположены на головке камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания.Они предназначены для регулирования потока топлива и газов в камеру сгорания или из нее. Обычно предусмотрено два клапана. Один из них - это впускной клапан, который используется для ограничения и обеспечения потока топлива в камеру сгорания.

Другой клапан, известный как выпускной клапан, используется для отвода выхлопных газов. Эти клапаны приводятся в действие кулачковым и следящим механизмом. Этот механизм приводится в действие коленчатым валом с помощью цепи привода ГРМ для желаемого открытия и закрытия клапана.

Впускной клапан

Впускной клапан предназначен для забора топлива в камеру сгорания. Когда впускной клапан закрывается, он плотно закрывает камеру сгорания и ограничивает поступление большего количества топлива. Поскольку поступающее топливо имеет более низкую температуру, впускной клапан обычно изготавливается из никель-хромовой легированной стали.

Выпускной клапан

Выпускной клапан предназначен для удаления сгоревшего топлива, т. Е. Выхлопных газов из камеры сгорания, чтобы внутрь мог поступать свежий заряд.Поскольку выхлопные газы имеют более высокую температуру. Выпускной клапан изготовлен из стального сплава кремния и хрома, который обладает хорошей термостойкостью.

Временная диаграмма клапанов

Временная диаграмма клапанов представляет собой графическое представление времени открытия и закрытия, а также длительности клапанов по отношению к вращению кривошипа. Как мы знаем, клапан открывается или закрывается в конце хода, но это теоретическое время. На практике время открытия и закрытия немного варьируется, чтобы получить наилучший выход при правильном потоке топлива и выхлопных газов.А клапаны - это механический механизм, который имеет некоторую задержку, поэтому фаза газораспределения приспособлена для преодоления этой задержки. Измененные тайминги клапанов улучшают объемный КПД двигателя.

Диаграмма фаз газораспределения бензинового и дизельного двигателей обсуждается ниже:

Диаграмма фаз газораспределения бензинового двигателя Диаграмма фаз газораспределения бензинового двигателя

В бензиновом двигателе фазы газораспределения следующие:

  • Впускные клапаны открываются на 20 ° перед тактом впуска и остаются открытыми на протяжении такта впуска.Впускной клапан закрывается после поворота кривошипа на 35 ° после такта впуска.
  • После этого перед концом такта сжатия возникает искра, предшествующая 35 ° ВМТ, чтобы дать надлежащее время для правильного воспламенения топлива.
  • Во время рабочего хода на 35 ° до НМТ выпускной клапан открывается и остается открытым на протяжении всего хода выпуска. Выпускной клапан закрывается на 10 ° после ВМТ.
  • Как упоминалось выше, впускной клапан открывается на 20 ° до, а выпускной клапан закрывается на 10 ° после впускного клапана, в это время оба клапана остаются открытыми, это называется перекрытием клапанов.
Диаграмма фаз газораспределения дизельного двигателя Диаграмма фаз газораспределения дизельного двигателя

В дизельном двигателе фазы газораспределения следующие:

  • Впускной клапан ВМТ открывается и остается открытым перед впускным клапаном, на 25 ° вперед на протяжении такта впуска. Этот впускной клапан закрывается после 30 ° НМТ такта впуска.
  • Перед концом такта сжатия, который находится на 5 ° до ВМТ, начинается впрыск топлива и останавливается после 25 ° ВМТ.
  • Во время рабочего хода на 45 ° до НМТ выпускной клапан открывается и остается открытым на протяжении всего хода выпуска.Этот выпускной клапан закрывается после 10 ° ВМТ хода всасывания.
  • Поскольку впускной клапан открывается на 25 ° хода всасывания, а выпускной клапан закрывается на 10 ° после хода всасывания, это время известно как перекрытие клапанов.

Типы клапанов двигателя

В основном существует 4 типа клапанов двигателя, которые являются следующими:

  1. Тарельчатый клапан
  2. Рукавный клапан
  3. Поворотный клапан
  4. Герметичный клапан

1. Тарельчатый клапан : (Типы клапанов двигателя) Двигатель с тарельчатым клапаном

Это наиболее часто используемый клапан в автомобильных двигателях.Название этого клапана дано из-за его подъема и опускания. Это похоже на грибы, поэтому его также называют грибовидным клапаном. Схема двигателя с тарельчатым клапаном

Тарельчатый клапан состоит в основном из двух частей: одна - головка, а другая - шток. Поверхность клапана наклонена на 30 ° -40 °, потому что она должна правильно прилегать к седлу клапана. Другая часть - это стебель. Это длинный стержень, который имеет канавку для фиксации пружинного фиксатора, и его один конец контактирует с кулачком, который приводится в движение коленчатым валом.Пружина помогает правильно закрыть клапан.

Впускной клапан расположен на стороне камеры сгорания, так что во время такта выпуска выхлопное давление помогает герметизировать впускной клапан. Выпускной клапан расположен на стороне коллектора, так что давление всасывания помогает герметизировать выпускной клапан во время такта всасывания.

2. Рукавный клапан : (Типы клапанов двигателя) Рукавный клапан Двигатель

Как следует из названия, рукавный клапан представляет собой механизм типа "рукав вверх и вниз".В этом клапане между поршнем и стенкой цилиндра предусмотрена трубка или втулка. Стенка цилиндра снабжена постоянными впускным и выпускным отверстиями, а во втулке также имеется отверстие для них. Эта втулка перемещается вверх и вниз с помощью кулачкового механизма. Когда отверстия втулки совпадают с впускным и выпускным отверстиями стенки цилиндра, проход открывается, тогда как в противном случае он закрывается. Схема двигателя с клапаном с гильзой

Втулка образует внутренний цилиндр, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение.Движение рукава помогает вытеснить выхлопные газы. Преимущество этого клапана в том, что он имеет простую конструкцию. Он бесшумный, поскольку в нем нет движущихся частей, таких как коромысло, толкатель и т. Д. Он снижает детонацию и помогает в эффективном охлаждении.

3. Поворотный клапан : (Типы клапанов двигателя) Двигатель с поворотным клапаном

Поворотный клапан имеет конструкцию, подобную электродвигателю. Он имеет внешний корпус цилиндра, который имеет отверстия в корпусе для впуска и выпуска.Внутри цилиндра предусмотрен вал с лопастями как якорь двигателя. Схема двигателя с поворотным клапаном

Когда лопасти совпадают с отверстиями, они закрываются, в противном случае - открываются. Расположение портов и скорость лопастей регулируются таким образом, чтобы они соответствовали таймингу клапана.

4. Герметичный клапан : (Типы клапанов двигателя) Двигатель с пластинчатым клапаном

Это механический ленточный клапан. В этом клапане с одного конца шарнирно закреплена механическая планка.Он закрывает проходы и позволяет воздуху или заряду течь только в одном направлении. Этот клапан расположен таким образом, что давление всасывания открывает впускной клапан и закрывает выпускной клапан, а давление выпуска закрывает впускной клапан и открывает выпускной клапан. Обычно используется в двухтактных двигателях.

Типы рабочего механизма клапана
  1. Механизм бокового клапана
  2. Верхний механизм

1. Механизм бокового клапана

В этом механизме, как показано на рисунке, впускной клапан расположен сбоку от клапан баллона.Когда распределительный вал вращает кулачок, лепесток открывает клапан непосредственно через толкатель, преодолевая натяжение пружины. Когда выступ кулачка достигает максимальной высоты, клапан полностью открывается. Дополнительное вращение кулачка вызывает движение толкателя вниз, и клапан останавливается за счет натяжения пружины клапана.

2. Верхний клапанный механизм

Как следует из названия, в этом механизме клапаны расположены сверху на камере сгорания. Когда распределительный вал поворачивается, выступ кулачка поднимает толкатель вверх.Когда толкатель движется вверх, он толкает шток и один конец коромысла вверх. Другой конец кончика коромысла перемещается вниз, и впускной клапан открывается против натяжения пружины. Когда выступ кулачка достигает максимальной высоты, клапан открывается полностью. Дальнейшее вращение распределительного вала заставляет толкатель опускаться, и клапан закрывается за счет натяжения пружины.

Диаграмма газораспределения

четырехтактного двигателя SI - работа на низких и высоких оборотах


🔗Работа четырехтактного двигателя с искровым зажиганием с PV диаграммой
🔗Порт-ГРМ двухтактного двигателя

Что подразумевается под фазами газораспределения двигателя?

Регулировка фаз газораспределения - это регулировка клапанов двигателя, как они открываются и закрываются во время рабочего цикла.На диаграмме показано время открытия и закрытия впускного и выпускного клапана в течение одного полного цикла из четырех ходов. Выбор фаз газораспределения - один из важных факторов, влияющих на объемный КПД двигателя. Как впускные, так и выпускные клапаны точно рассчитаны по времени, чтобы дать наиболее удовлетворительный результат в нормальных условиях эксплуатации. Кулачки привода клапана обеспечивают открытие и закрытие клапана. Специально разработанная настройка кулачка определяет и контролирует синхронизацию клапана.

Для бесперебойной работы клапана требуется ограниченный период времени для правильного открытия и закрытия клапана, это небольшое время известно как время выполнения заказа.[Что известно как время выполнения заказа при определении фаз газораспределения?]. На рисунке показаны фазы газораспределения четырехтактного двигателя с искровым зажиганием как для низких, так и для высоких оборотов.

Указанные углы слегка различаются в зависимости от конструкции двигателя.

Время впускных клапанов

Теоретически впускной клапан должен открываться в ВМТ (ВМТ). Однако почти во всех двигателях SI впускной клапан открывается на несколько градусов перед ВМТ, чтобы гарантировать полное открытие клапана, и поток свежего заряда в цилиндр, когда поршень достигает ВМТ.Впускной клапан открывается на 10 ° перед ВМТ как для низкооборотного, так и для высокоскоростного двигателя. Когда поршень отодвигается от головки блока цилиндров, двигатель всасывает свежий заряд в цилиндр.

Когда поршень достигает НМТ (нижней мертвой точки) и снова поднимается во время такта сжатия, инерция текущей воздушно-топливной смеси стремится продолжить поток заряда в цилиндр. Инерция имеет тенденцию держать впускной клапан открытым в течение короткого периода времени. Если впускной клапан остается открытым намного выше НМТ, такт сжатия вытесняет свежий заряд, что приводит к снижению объемного КПД.Следовательно, впускной клапан должен закрыться относительно рано после достижения НМТ. Для тихоходного двигателя инерция протекающего заряда также мала, и впускной клапан закрывается на 10 ° после НМТ. Для высокоскоростного двигателя всасываемый заряд имеет более высокую инерцию, он вызывает эффект «тарана», когда поршень движется вверх во время такта сжатия. Эффект плунжера приводит к тому, что в цилиндр попадает больше свежего заряда. Чтобы воспользоваться эффектом поршня, закрытие впускного клапана задерживается в высокоскоростном двигателе. Для высокоскоростного двигателя впускной клапан закрывается на 60 ° после НМТ.Если частота вращения высокоскоростного двигателя выходит за пределы его рабочего диапазона, поток заряда может блокироваться из-за трения. Эта потеря может стать больше, чем выгода от эффекта плунжера, и заряд на цилиндр за цикл упадет.

🔗 Система изменения фаз газораспределения VVT двигателя внутреннего сгорания - преимущества

Регулировка фаз выпускного клапана

Выпускной клапан обычно открывается до того, как поршень достигает НМТ (во время такта расширения). Это сокращает объем выполняемой работы, но уменьшает работу, необходимую для удаления сгоревшего газа во время такта выпуска, результатом будет общий выигрыш в выходной мощности.Для низкооборотного двигателя выпускной клапан открывается на 25 ° до НМТ, а для высокоскоростного двигателя он открывается на 55 ° до того, как поршень достигает НМТ.

Выпускной клапан настроен на закрытие через некоторое время (градус °) после того, как поршень достигнет ВМТ, так что инерция выхлопных газов имеет тенденцию улучшать продувку за счет отвода сгоревшего продукта, оставшегося в зазоре. Для низкооборотного двигателя выпускной клапан закрывается на 5 ° после ВМТ, а для высокоскоростного двигателя он закрывается на 20 ° после ВМТ.

Открытие и закрытие впускного и выпускного клапана может перекрываться во время работы.Это перекрытие не должно быть достаточно большим, чтобы свежий заряд вытеснялся через выпускной клапан или сгоревший газовый продукт всасывался в цилиндр во время такта впуска.

Что такое диаграмма фаз газораспределения в четырехтактных двигателях?

В предыдущих статьях мы обсуждали принцип работы четырехтактного дизельного двигателя. Но теперь мы собираемся обсудить время открытия и закрытия клапана в четырехтактном двигателе, нарисовав временную диаграмму клапана.

4-тактный дизельный двигатель

В четырехтактных двигателях термодинамический цикл завершается при двух оборотах коленчатого вала.В четырехтактном двигателе используются клапаны, а не порты.

  • Порт: жидкость может подаваться внутрь и наружу.
  • Клапан: жидкость может работать только в одном направлении.

Закрытие и открытие клапанов осуществляется распределительным валом. Цикл работы 4-тактного двигателя состоит из следующих процессов:

  1. ход всасывания или впуска,
  2. ход сжатия,
  3. ход расширения или рабочий ход,
  4. ход выпуска.

Схема синхронизации клапанов

Вышеупомянутые процессы будут выполняться с последовательностью операций клапанов в четырехтактном двигателе. Это соотношение между моментами открытия клапана и перемещением поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) можно представить в виде круга. Это называется временной диаграммой клапана.

Следующая теоретическая временная диаграмма клапана иллюстрирует, как такие события, как впускной клапан и выпускной клапан, открываются и закрываются в идеальном цикле.См. Приведенную ниже теоретическую схему газораспределения четырехтактного двигателя.

Теоретическая диаграмма фаз газораспределения для 4-тактного дизельного двигателя

На приведенной выше диаграмме показаны фазы газораспределения для идеального двигателя. Но на самом деле открытие / закрытие клапана не происходит мгновенно, как в теоретическом предположении. Необходимо учитывать время, необходимое для открытия этих клапанов. поэтому фактическая или практическая временная диаграмма клапана будет немного отличаться от приведенной выше теоретической.Проверьте следующую фактическую / практическую временную диаграмму клапана.

Фактическая / Практическая временная диаграмма клапана для 4-тактного дизельного двигателя

Всасывание

Теоретическая: В теоретическом цикле впускной клапан открывается, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ) и начинает двигаться вниз . Таким образом воздух будет втягиваться в цилиндр.

Фактический: В фактическом цикле впускной клапан начнет открываться непосредственно перед тем, как поршень достигнет верхней мертвой точки (ВМТ) из предыдущего цикла.Потому что в реальном двигателе клапан не может открываться мгновенно. так что его нужно начинать открывать пораньше.

Ход сжатия

Теоретический: В теоретическом цикле по завершении такта всасывания такт сжатия начинается, когда поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ). При этой НМТ впускной клапан закроется, и поршень начнет двигаться вверх. Воздух в цилиндре будет сжат.

Эти два удара (т.е., такт всасывания и сжатия) совершают один оборот коленчатого вала. то есть вращения коленчатого вала на 360 °.

Фактический: В фактическом цикле впускной клапан начинает закрываться сразу после того, как поршень начинает двигаться вверх. Потому что для полного закрытия клапана потребуется некоторое время.

Расширение или рабочий ход

Теоретический: В теоретическом цикле, когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), теперь топливо впрыскивается в цилиндр с помощью топливной форсунки высокого давления в конце ход сжатия.Из-за сильного сжатия воздуха в цилиндре давление и температура воздуха повышаются. Этого достаточно для мгновенного самовоспламенения топлива, которое впрыскивается в конце такта сжатия. В котором поршень находится в ВМТ.

Фактический: В фактическом цикле топливо будет впрыскиваться до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки. Возгорание начинается сразу после впрыска топлива в цилиндр. Но причина впрыска топлива прямо перед тем, как поршень достигнет ВМТ, заключается в том, что полное сгорание топлива не происходит мгновенно, как в теоретическом предположении.Таким образом, он должен начать гореть до того, как поршень достигнет ВМТ. Таким образом, мы можем полностью использовать преимущества рабочего хода.

Такт выпуска

Теоретический: В теоретическом цикле такт расширения должен начинаться, когда поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ) из-за рабочего хода. При НМТ открывается выпускной клапан, и все частицы сгорания будут выброшены из цилиндра при движении поршня вверх.

Когда поршень достигает верхней мертвой точки, все частицы сгорания будут полностью выброшены из цилиндра, и такт всасывания начнется снова для второго цикла.

Фактический: В фактическом цикле такт выпуска начнется немного раньше, чем до того, как поршень достигнет нижней мертвой точки (НМТ). И закрытие выпускного клапана должно поддерживаться должным образом, иначе есть вероятность Продувка выхлопных газов .

Это означает, что полезное количество энергии, генерируемой во время рабочего хода, будет потеряно из-за раннего открытия выпускных клапанов.

Так устроены последовательности действий открытия и закрытия клапана в четырехтактном дизельном двигателе.

Правильно настроенная временная диаграмма клапана приведет к лучшей работе двигателя. Аналогичным образом, если синхронизация клапана двигателя установлена ​​неправильно, происходит выброс выхлопных газов или неполное сгорание. это приведет к плохой работе двигателя.

Заключение

Мы обсудили диаграмму фаз газораспределения только для четырехтактного дизельного двигателя. Для четырехтактного бензинового двигателя мы также можем нарисовать фазу газораспределения. Все будет так же, как и у этого газораспределительного механизма, кроме принципа зажигания топлива.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *