Смесительные вентили

В практике достаточно часто возникает необходимость смешивать два по­тока жидкой среды с целью стабилизации ее температуры, концентрации реагентов, разжижения основной среды, введения в нее катализатора, поддержания качества и т. д. Такие задачи часто реша­ют при помощи двух вентилей, через которые в смесительный резервуар подается поток состав­ных частей среды. Эти схемы получаются громозд­кими, дорогими и сложными в эксплуатации. При регулировании потоков приходится управлять сра­зу двумя вентилями. Кроме того, эта схема пре­дусматривает резервуар, что еще больше удоро­жает конструкцию.

Проще использовать смесительные вентили, в которых два потока смешиваются непосредственно в корпусе одного вентиля. Такие вентили можно смонтировать непосредственно на рабочем резер­вуаре. Их применение дает высокий экономиче­ский эффект за счет того, что вместо двух венти­лей и специального смесителя применяют только один вентиль. С уменьшением числа элементов значительно увеличивается надежность схемы. По габаритным размерам, массе и стоимости смеси­тельные вентили не отличаются от проходных, но их гидравлическое сопротивление в 1,5—2 раза ниже.

Эти вентили без изменения конструкции с ус­пехом можно использовать и в качестве разделл-тельных.

Корпус смесительного вентиля имеет так на­зываемую «трехходовую» конструкцию (с тремя патрубками). Два входных патрубка соосны, через них подаются потоки смешиваемых сред. Ось третьего выходного патрубка перпендикулярна осям входных патрубков и, как правило, соосна с осью дроссельной пары (золот­ник и седло). При помощи патрубка вентиль соединяется с резервуаром.

Чтобы разделить поток рабочей среды на две части (это бывает необходи­мо в специальных случаях), достаточно подать поток в выходной патрубок.

Смесительный вентиль (рис. IV. 10) предназначен для непосредственного монтажа на резервуаре, что сказалось и на его конструкции: седло одновре­менно является уплотнительным элементом и зажимается при монтаже меж­ду фланцем резервуара и выходным патрубком. Это позволило уменьшить размеры вентиля и упростить его конструкцию за счет перемычки, на кото­рой в обычном случае крепится седло.

Рисунок 10в - Смесительный вентиль

Необходимо отметить, что число выпускаемых конструкций смесительных вентилей невелико

ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ ВЕНТИЛИ

Выше рассматривались конструкции запорных вентилей, надежно работаю­щих лишь в двух положениях — полностью закрыт и полностью открыт. Однако в практике часто требуется арматура, которая обеспечивала бы воз­можность ручного или дистанционного управления подачей продукта путем изменения гидравлического сопротивления дроссельной пары с надежным фиксированием промежуточных положений (даже при авариях) в линии пи­тания привода, или при затруднительном доступе к вентилю, а также доста­точно надежно перекрывала бы трубопровод.

Идеальным типом запорной арматуры для широкого применения в подоб­ных условиях являются запорно-регулирующие вентили.

Запорно-регулирующие вентили, помимо перекрывания потока, дроссели­руют его.

Регулирующие (дроссельные) характеристики вентилей аналогичны ха­рактеристикам регулирующих клапанов и соответствуют специальной профи­лировке золотника.

Конструкция запорно-регулирующих вентилей в основном не отличается от обычных конструкций проходных или угловых запорных вентилей, однако им присущи особенности: золотник имеет профилированную рабочую поверхность (чаще всего применяют золотники пробкового типа); золотник и седло имеют хорошо обработанные и притертые уплотняющие кромки; направляющая дви­жения шпинделя должна быть четко сцентрирована с седлом; золотник и седло в целях повышения надежности изготовляют из специальных сплавов.

Запорно-регулирующие вентили могут быть с профилированным золотни­ком и игольчатые.

В вентилях, работающих при высоких перепадах давлений рабочей среды, профилированная (рабочая) поверхность золотника подвержена воздействию значительных скоростей потока и при возникновении кавитации или загряз­ненности среды она быстро изнашивается. В условиях эксплуатации изго­товить новый золотник достаточно сложно, поэтому на золотниках пробко­вого типа рабочую поверхность обычно получают наплавкой твердыми спла­вами, которые значительно увеличивают срок службы золотников, хотя и усложняют технологию их производства.

В основном разнообразные конструкции запорно-регулирующих вентилей ничем не отличаются от рассмотренных выше конструкций.

При малых диаметрах условных проходов вентилей (до 6 мм) золотник в. форме «тарелки» или «пробки» с успехом может быть заменен конусом. Вентили с золотником в виде конуса в практике называют игольчатыми. Они могут быть как запорными (рис. 1У.11,а), так и регулирующими (рис. IV.11, б, а). Эта конструкция вентилей имеет преимущества: отсутствие седел; герметизация прохода обеспечивается по поверхности конуса; в про­цессе эксплуатации с увеличением срока непрерывной работы герметичность прохода не уменьшается, так как плунжер достаточно «притирается» к уплот-нительной поверхности, полученной при обработке корпуса.

а - запорный; б - регулирующий с уплотнительной поверхностью в виде усеченного конуса;

в - регулирующий с плунжером в виде иглы; 1 - корпус; 2 - плунжер; 3 - крышка;4 - сальник;

5 - нажимная гайка; 6 - маховик

Рисунок 11в - Запорно-регулирующий вентиль

Одновременно игольчатые вентили имеют и существенные недостатки: не­возможность применения для регулирования потоков загрязненных сред; не­обходимость тщательной обработки и индивидуальной пригонки конусов, что усложняет их производство и исключает взаимозаменяемость; возможность заедания затвора.

Расходная характеристика запорно-регулирующих игольчатых вентилей близка к линейной. Игольчатые вентили широко применяют в регулировании и дросселировании малых потоков газов, при больших величинах перепадов давлений на дроссельном устройстве. В этих условиях они имеют достаточно высокие эксплуатационные характеристики.

Проходной игольчатый вентиль (см. рис. IV.11, в) состоит из корпуса 1, в который ввинчена крышка 3 с сальником 4, затягиваемым гайкой 5. Шпин­дель выполнен вместе с золотником-плунжером 2. Ходовую гайку заменяет резьба, нарезанная во внутренней полости крышки. На шпиндель надет ма­ховик 6. В качестве дроссельного устройства служат коническое отверстие в корпусе и конический конец шпинделя.

В конструкции углового игольчатого вентиля (см. рис. IV, 11, б) удалось обойтись без крышки за счет увеличения диаметра сальника. Этот вентиль предназначен для перекрывания потока воздуха или газа при давлениях 4 кгс/см².

Дата добавления: 2015-07-20