Все о балансировочных клапанах
Клапаны контролируют поток жидкости через многие системы и делают это множеством уникальных способов. Возможность использования механического или электромеханического привода для регулирования потока материала позволила добиться таких достижений, как современная сантехника, отопление/охлаждение, охлаждение, производство электроэнергии и многое другое.
Все эти варианты использования разнообразили типы клапанов, доступных покупателям, и об их широком спектре можно прочитать в нашей статье. В этой статье речь пойдет о балансировочном клапане, регулирующем устройстве, которое используется для балансировки давления между входом и выходом.
В этой статье исследуются форма, функции и технические характеристики балансировочных клапанов, чтобы помочь разработчикам выбрать правильные клапаны для их приложений.
Что такое балансировочные клапаны?
Пример некоторых балансировочных клапанов, это только одна из форм балансировочных клапанов.
Балансировочные клапаны представляют собой специальные регуляторы, которые создают гидравлический баланс, другими словами, они обеспечивают правильный расход, чтобы поддерживать систему в рабочих параметрах.
Они создают согласованность системы, ограничивая давление на выходе, особенно из одной области непостоянного давления в другую, тем самым «уравновешивая» скорость потока через клапан.
Эта функция может показаться неинтересной, но она служит мощным инструментом для дизайнеров; правильная скорость потока предотвратит проблемы, связанные с давлением и температурой, а также обеспечит максимальную эффективность.
Пример некоторых балансировочных клапанов
Это означает, что любое применение, будь то теплообменник, электростанция или другое применение, невозможно без балансировочных клапанов.
Они бывают статическими или динамическими балансировочными клапанами и доступны в различных размерах, номиналах и уровнях сложности (подробнее об этом позже).
Как работают балансировочные клапаны?
Существует множество методов регулирования расхода в системе, поэтому трудно объяснить, как работает каждый балансировочный клапан, а также сделать эту статью краткой; однако, если обобщить, все балансировочные клапаны используют некоторую форму регулирования для создания постоянного выхода из переменного входа.
Проектировщик может быть уверен, что, даже если турбулентность или потери давления вызывают сильное изменение скорости потока через систему, скорость потока будет постоянной и предсказуемой после балансировочного клапана.
Они аналогичны резисторам в электрической цепи, где эти компоненты ограничивают поток электричества, чтобы обеспечить правильное напряжение на выходе.
В этом разделе объясняется, как работают некоторые распространенные балансировочные клапаны и как они используют механические свойства для обеспечения постоянной скорости потока.
Статические балансировочные клапаны
Статические балансировочные клапаны, иногда называемые ручными клапанами, двухпозиционные регуляторы, клапаны типа Вентури или балансировочные клапаны с цифровой блокировкой, являются одним из самых простых способов регулирования потока в линии.
В них реализован обтуратор (также известный как золотник), который при повороте увеличивает или уменьшает размер входного отверстия. Таким образом, клапан механически ограничивает количество потока, выходящего из клапана, что позволяет разработчикам ограничивать поток.
Схема типичного статического балансировочного клапана; обратите внимание, что вход слева, а выход справа.
Имеются две точки доступа (слева два порта), которые позволяют разработчикам измерять давление до и после клапана и служат контрольными точками либо для ручного тестирования, либо для автоматических устройств регулятора расхода.
Динамические балансировочные клапаны
Динамические балансировочные клапаны бывают разных форм, так как существует множество способов активного изменения потока. Они поставляются как автоматические регулирующие клапаны потока, клапаны постоянного расхода, автоматические уравновешивающие клапаны, дифференциальные регулирующие клапаны и т. д.
Динамический уравновешивающий клапан обеспечивает баланс давления либо путем изменения коэффициента сопротивления потока, либо путем использования перепада давления для изменения открытия клапана. В них используются картриджи, электрические системы и/или альтернативные каналы, обеспечивающие постоянное давление.
Эти клапаны часто поставляются с индикаторами, которые показывают постоянное давление на клапане, так что любые колебания могут быть компенсированы путем изменения расхода клапана и/или рабочих параметров.
Динамический балансировочный клапан
Как правило, они имеют рабочий диапазон давлений и скоростей потока и должны поддерживаться в этом диапазоне, иначе существует риск повреждения и/или ошибки. Динамический балансировочный клапан лучше всего работает, когда система испытывает большие перепады температуры/давления,
Технические характеристики + критерии выбора балансировочных клапанов
Выбор правильного балансировочного клапана в первую очередь означает определение ограничений конкретного применения (массовый расход, диапазоны давления, тип жидкости и т. д.).
В этом разделе подробно описаны эти характеристики, чтобы вы могли начать поиск балансировочного клапана, соответствующего вашим потребностям.
Этот раздел предназначен для предоставления общих спецификаций, но следует помнить, что существуют и другие спецификации в зависимости от типа клапана и производителя.
Тип клапана
Какой вид балансировки лучше всего подходит для вас? Если необходимо базовое сопротивление, рассмотрите возможность использования простого статического балансировочного клапана; если требуется активное управление, обратите внимание на дифференциальные балансировочные клапаны и/или другие динамические конструкции.
Во многих случаях оба типа балансировочных клапанов используются в тандеме для обеспечения стабильного потока через систему, поэтому разберите каждую часть системы и определите, какой тип балансировки необходим на каждом этапе.
Номинальное давление + диапазон давления
Узнайте диапазон давления в вашей системе и какое из этих давлений будет испытываться клапаном. Кроме того, определите, как будет отличаться скорость потока перед клапаном, чтобы любые эффекты, связанные с потоком, не вызывали проблем.
Эти значения определят номинал клапана, который вам понадобится, а также исключат неподходящие конструкции. Кроме того, поймите, будет ли диапазон давления широким или в пределах узкого окна, так как это может определить, какой статический или динамический балансировочный клапан лучше подходит для применения.
Размер трубы
Каков диаметр трубы, которая будет подсоединена к балансировочному клапану? Это обязательное измерение, так как диаметр трубы влияет на скорость потока, давление и многие другие рабочие параметры.
Некоторые балансировочные клапаны могут использоваться только с определенным диапазоном размеров труб, поэтому убедитесь, что это значение имеется в наличии при указании ваших клапанов.
Контрольное оборудование + тестовые порты
Поскольку эти клапаны предназначены для управления потоком, многие из них поставляются с контрольно-измерительными приборами, которые обеспечивают правильную работу клапана.
Это хорошо иметь, но не всегда необходимо, поэтому определите, требуется ли вам управляющее оборудование, такое как циферблаты, магнитные индикаторы и/или другие измерительные устройства.
Элементы памяти также могут гарантировать, что клапан не отклонится от заданного значения с течением времени. Кроме того, если будет проводиться проверка качества вашей системы (как и должно быть в большинстве сложных систем для поддержания эффективности), рассмотрите возможность использования клапана с портами для тестирования (большинство из них должны поставляться с ними, но не всегда).
Уровень шума, выбор материалов и функции безопасности
Клапана не бесшумные. Когда вода дросселируется, ограничивается или регулируется, это часто означает увеличение шума от клапана. При использовании особенно высоких или высоких скоростей потока обратите внимание на указанные децибелы шума, если они указаны.
Кроме того, важен выбор материала, так как вы хотите купить клапан, который не будет химически взаимодействовать с вашей жидкостью или вызывать чрезмерные отложения. Правильный материал также сохранит свои прочностные характеристики с течением времени и продлит срок службы.
Наконец, рассмотрите любые функции безопасности, которые вы хотели бы включить. Это могут быть автоматические отключения, предупреждающие индикаторы и/или любые другие функции, которые предотвратят ненужную потерю времени и эффективности.
Где применяются балансировочные клапаны?
Как объяснялось ранее, балансировочные клапаны используются для поддержания стабильных рабочих характеристик в гидравлической системе. В этом разделе будут рассмотрены некоторые распространенные области применения балансировочных клапанов, чтобы показать, где они были успешны в прошлом. Этот список далеко не исчерпывающий, но он должен дать вам представление о том, в чем заключается преимущество балансировочного клапана в качестве регулирующего устройства.
Некоторые известные области применения балансировочных клапанов включают:
- Системы ОВиК
- Теплообменники
- Сантехнические системы
- Системы производства электроэнергии
- Холодильное оборудование
- Другое
В этой статье представлено понимание того, что такое балансировочные клапаны и как они работают.
