Клапаны - важнейшие элементы систем автоматизации. От их надежности зависит бесперебойная работа оборудования. В статье речь пойдет об устройстве и применении нормально открытых клапанов, наиболее распространенных в промышленности. Узнайте, как устроены такие клапаны, каков принцип их работы и где они используются.
Устройство нормально открытого клапана
Нормально открытый клапан представляет собой запорно-регулирующее устройство, которое в обесточенном состоянии находится в открытом положении, обеспечивая свободный проход рабочей среды. Конструктивно такой клапан состоит из следующих основных элементов:
- Корпус клапана
- Запорный механизм (затвор)
- Уплотнительные элементы
- Привод
Корпус клапана изготавливается из различных материалов, устойчивых к воздействию транспортируемой среды и окружающей среды. Чаще всего используются латунь, нержавеющая сталь, чугун, пластик.
В качестве запорного механизма в нормально открытых клапанах применяют поршень, мембрану, шаровой или конусный затвор. Запорный механизм связан с приводом клапана.
Для герметизации клапана используются различные уплотнительные материалы - резина, фторопласт, тефлон и др.
В качестве привода в нормально открытых клапанах чаще всего применяют электромагнитный привод (соленоид). При подаче напряжения на катушку электромагнита он срабатывает и переводит клапан в закрытое состояние.
Отличительной особенностью монтажа нормально открытого клапана является установка его привода (электромагнита) сверху. Это связано с особенностями работы таких клапанов.
На корпусе нормально открытого клапана наносится маркировка, указывающая его основные характеристики и параметры. Обозначение НО говорит о том, что перед нами именно нормально открытый, а не нормально закрытый клапан.
Принцип работы
Рассмотрим более подробно, как именно работает нормально открытый клапан.
В обесточенном состоянии, то есть когда на катушку электромагнита не подается напряжение, клапан находится в открытом положении. Запорный механизм не задействован и не препятствует движению рабочей среды. Это позволяет использовать такие клапаны в системах, где требуется обеспечить постоянный проток при отказе электропитания.
При подаче управляющего напряжения на катушку электромагнита происходит срабатывание привода. Он через систему рычагов или толкателей перемещает запорный механизм в закрытое положение , перекрывая поток рабочей среды.
Некоторые конструкции нормально открытых клапанов позволяют управление положением запорного механизма короткими электрическими импульсами. Это дает возможность использовать такие клапаны в импульсных автоматизированных системах управления.
Области применения
Нормально открытые клапаны широко используются в различных отраслях благодаря ряду своих преимуществ.
Важной областью применения таких клапанов являются инженерные системы зданий - отопление, водоснабжение, вентиляция. Они позволяют реализовать такие важные функции, как:
- Автоматическое регулирование расхода теплоносителя или воды
- Отключение подачи в аварийных ситуациях
- Поддержание постоянного расхода при отказе электропитания
В промышленных установках нормально открытые клапаны применяются в составе систем:
- Пожаротушения
- Аварийного освобождения трубопроводов
- Продувки и опорожнения емкостей
Особенно эффективно использование таких клапанов в экологически опасных и взрывоопасных технологических процессах. Они позволяют обеспечить аварийное отключение подачи веществ при отказе электропитания.
Кроме того, нормально открытые клапаны применяются в сельском хозяйстве, при добыче нефти и газа, на транспорте. Они универсальны и надежны.
Выбор нормально открытого клапана
При выборе нормально открытого клапана необходимо учитывать ряд важных параметров:
- Характеристики транспортируемой среды - давление, температура, вязкость, агрессивность
- Требуемая пропускная способность клапана
- Условия эксплуатации - на открытом воздухе или в помещении
- Наличие вибраций, ударных нагрузок
Очень важно правильно подобрать материал корпуса и внутренних деталей клапана, чтобы он был совместим с рабочей средой, не подвергался коррозии и износу.
Кроме того, нужно выбрать оптимальный тип привода. Для систем с постоянным напряжением 220В чаще всего используется соленоидный клапан нормально открытый на 220В.
Монтаж нормально открытого клапана
Правильный монтаж нормально открытого клапана - залог его надежной работы. Необходимо учитывать следующие рекомендации:
- Устанавливать клапан строго в соответствии с направлением потока, указанным стрелкой на корпусе
- Электромагнит и катушка должны располагаться сверху
- Плотно затягивать резьбовые соединения, не допуская утечек
- Использовать уплотнительные прокладки и герметики
- Надежно заземлить корпус клапана
При монтаже обязательно ориентироваться на инструкции производителя клапана.
Возможные неисправности
Нормально открытые клапаны отличаются высокой надежностью, однако в процессе эксплуатации могут возникнуть типичные неисправности:
- Утечки через уплотнения запорного механизма
- Заклинивание подвижных деталей
- Повреждение электромагнита или обрыв катушки
- Негерметичность корпуса
При появлении неисправностей рекомендуется сразу отключить клапан и устранить проблему, не допуская поломки.
Правила безопасности
При монтаже и эксплуатации нормально открытых клапанов следует соблюдать следующие меры безопасности:
- Перед началом работ отключить подачу рабочей среды в трубопровод
- Сбросить давление в системе
- Обесточить электромагнит клапана
- Использовать средства индивидуальной защиты
- Не применять клапан не по назначению
Это позволит избежать травм и аварийных ситуаций при работе с нормально открытым клапаном.
