Как выбрать регулирующий клапан?

Регулирующие клапаны находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Вне зависимости от того, используется ли клапан как простой регулятор температуры или как часть сложной системы автоматического управления технологическим процессом (АСУТП), его подбор является важной технической задачей.

Правильный подбор регулирующего клапана позволяет не только добиться наибольшей точности регулирования, но и избежать таких проблем, как высокий уровень шума или эрозионный износ.

Так, в некоторых случаях пропускная способность клапана может полностью соответствовать решаемой задаче, однако во избежание высокого уровня шума должен выбираться клапан с большим номинальным диаметром.

Необходимость увязывать между собой часто взаимоисключающие требования делает подбор регулирующего клапана не такой простой задачей. Выбор клапана, как с недостаточной пропускной способностью, так и с чрезмерным запасом может привести к серьезным проблемам.

Выбор клапана со слишком большой пропускной способностью приведёт к тому, что он не сможет обеспечить необходимую точность регулирования. Это связано с тем, что перемещение штока клапана, необходимое для регулирования будет мало по сравнению с полным ходом штока клапана.

Подобные ошибки могут привести к нестабильности системы регулирования и преждевременному выходу из строя как клапана, так и его привода.

Этих ошибок можно избежать, если выбирать регулирующий клапан таким образом, чтобы перепад давления на полностью открытом клапане был максимально возможным для данной задачи при максимальном расходе пара. На практике это означает, что клапан подбирается на критический перепад давления.

К сожалению, задача осложняется тем, что не всегда возможно определить максимально допустимое падение давления на регулирующем клапане. Примером подобных случаев может служить выбор регулирующего клапана для поддержания заданной температуры нагреваемой среды в теплообменном аппарате.

Очевидно, что при выборе регулирующего клапана с заниженной пропускной способностью клапан не сможет обеспечить требуемого расхода пара при заданном перепаде давления. В результате температура и давление пара за клапаном окажутся ниже, чем это требуется для нормального протекания технологических процессов.

Шум является важным параметром, на который стоит обратить внимание при выборе регулирующего клапана. Клапан должен выбираться таким образом, чтобы скорость истечения пара на выходе регулирующего клапана не превышала 0,3 скорости звука. Часто этот параметр превышается из-за того, что номинальный диаметр выбранного клапана слишком мал при достаточной пропускной способности седла.

Некоторые типы регулирующих клапанов, например, клапаны Spirax Sarco серии «С», имеют специальную конструкцию для снижения уровня шума. В этих клапанах пара седло-плунжер представляет собой пару перфорированных цилиндров, что способствует снижению уровня шума и уменьшению кавитации при использовании клапанов на жидкости. В зависимости от сложности заданных технических условий количество данных ступеней может достигать трех.

Высокие скорости движения пара в клапане часто приводят к эрозионному разрушению корпуса клапана, особенно если пар влажный. Одним из наиболее эффективных способов борьбы с этим является установка перед регулирующим клапаном сепаратора пара, который удаляет содержащиеся в паре капли влаги и обеспечивает необходимую сухость пара на входе в клапан.

При выборе регулирующего клапана необходимо учитывать большое количество факторов, что делает этот процесс довольно сложным. Лучший способ избежать потенциальных проблем – обратиться к надёжному поставщику, который располагает достаточными знаниями, опытом и может предложить изделия высокого качества.

Вот некоторые моменты, на которые необходимо обратить внимание:

• Репутация производителя.

• Ремонтопригодность клапана.

• Возможность осуществления ремонта и обслуживания клапана без его демонтажа с трубопровода и применения специального инструмента.

• Возможность при необходимости изменить характеристику клапана или его пропускную способность.

• Необходимость установки позиционеров для упрощения настройки регулирующих клапанов во время запуска в работу и повышения точности всей системы регулирования.

Spirax Sarco – производственно-инжиниринговая компания, специализирующаяся на разработке решений и оборудования, повышающих эффективность промышленного применения пара. Одним из принципов компании является передача собственных знаний и опыта пользователям паровых систем. Ежегодно Spirax Sarco проводит более 40 обучающих семинаров по всей России. Ознакомиться с полным расписанием семинаров на 2012 год, а также заполнить заявку на участие можно на сайте компании.