4. Силовые характеристики запорной арматуры

Для решения вопросов, связанных с управлением запорной арматурой (выбор маховика, рукоятки, привода и т. д.), необходимо знать ее силовую характеристику, т. е. усилия и моменты, действующие при ее закрытии и открытии.

При закрытии запорного сальникового вентиля с пода-. чей среды под золотник необходимо к маховику приложить крутящий момент устанавливается запорная арматура. Это необходимо еще и потому, что двухседельные регулирующие клапаны, которые наиболее часто применяются, не могут обеспечить герметичное перекрытие обоих седел одновременно. В отдельных случаях, когда по условиям работы необходимо герметичное перекрытие седла, должны быть использованы односедельные клапаны, несмотря на присущий им недостаток — неуравновешенность плунжера.

IV. 4. Значения  (в кгс см2) для воды при плоских металлических уплотнительных поверхностях

Для расчета вентилей с плоскими уплотнительными поверхностями шириной 2 — 6 мм при 10-м классе шероховатости поверхности можно предложить значения , приведенные в табл. IV.4. Они получены (в кгс см2) с использованием формул:

при

при  кгс см2

Здесь b — ширина перекрытия уплотнительных колец, см.

Для вентилей с конусным (под углом 45 — 60°) уплотнением на золотнике и фаской на седле 0,5 — 0,6 мм с наплавкой сплавом повышенной стойкости ВЗК могут быть использованы значения # , приведенные в табл. IV.5. В этом случае усилие, необходимое для герметизации, определяется по формуле

Для воздуха значения , приведенные в табл. IV.4, следует увеличить в 1,4 раза, для пара — в 1,7 раза.

Приведенные данные используются для арматуры обычного назначения. Для арматуры ответственного назначения целесообразно принять коэффициент запаса в зависимости от степени ответственности объекта, обслуживаемого арматурой. На основе полученных значений необходимых крутящих моментов определяются тип и мощность привода для управления арматурой.

Регулирующие клапаны широко используются в системах регулирования с посторонним источником энергии (сжатый воздух, электроэнергия, гидравлика). Для поддержания давления среды в требуемых пределах без постороннего источника энергии используются регуляторы давления («до себя» или «после себя»), в которых источником энергии является рабочая среда, транспортируемая по трубопроводу и служащая одновременно управляющей средой.

Регулирующий клапан в системе автоматического регулирования является исполнительным устройством.

ГОСТ 14691 — 69 регламентирует терминологию в области исполнительных устройств общепромышленного назначения, предназначенных для воздействия на технологические процессы путем изменения расхода проходящих через них сред.

Допускается применение и отраслевых I терминов, являющихся дополнением к терминам, устанавливаемым вышеуказанным стандартом, и отражающих специфические требования к исполнительным устройствам отрасли.

Исполнительным устройством называется устройство системы автоматического управления или регулирования, воздействующее на процесс в соответствии с полученной командной информацией.

Исполнительное устройство состоит из двух функциональных блоков (исполнительного механизма и регулирующего органа) и может оснащаться дополнительными блоками. Исполнительные устройства подразделяются на нормально открытое (НО), в котором при прекращении подвода энергии, создающей перестановочное усилие, проход открывается, и нормально закрытое (НЗ), в котором при прекращении подвода энергии, создающей перестановочное усилие, проход закрывается.

Исполнительный механизм является функциональным блоком и предназначен для управления регулирующим органом в соответствии с командной информацией. В зависимости от перемещаемой энергии исполнительные механизмы подразделяются на пневматические, гидравлические и электрические.

Исполнительные механизмы могут быть следующих видов: мембранный, в котором перестановочное усилие хотя бы в одном направлении создается давлением управляющей среды в мембранной полости; пружинный мембранный, в котором перестановочное усилие в одном направлении создается давлением управляющей среды в мембранной полости, а в другом — силой сжатой пружины; беспружинный мембранный, в котором перестановочное усилие в обоих направлениях создается в двух мембранных полостях; поршневой, в котором перестановочное усилие создается давлением рабочей среды в поршневых полостях; пружинный поршневой, в котором перестановочное усилие.в одном направлении создается давлением рабочей среды в поршневой полости, а в другом — силой сжатой пружины.

В зависимости от перемещения выходного элемента исполнительные механизмы подразделяются на прямоходные, в которых выходной элемент перемещается поступательно, поворотные, в которых выходной элемент перемещается по дуге окружности не более 360° С, и многооборотные, в которых выходной элемент вращается, совершая поворот более 360°. Выходным элементом называется элемент исполнительного механизма, передающий перестановочное усилие или момент регулирующему органу.

Регулирующий орган представляет собой исполнительный орган, воздействующий на процесс путем изменения пропускной способности. Запорно-регулирующий орган — регулирующий орган, обеспечивающий герметичное закрытие прохода.

Регулирующие органы могут быть следующих видов: заслоночный (поворотная заслонка), одно- , двухседельный (односедельный клапан)

IV. 5. Значения для воздуха при конусных (под углом 45 — 60°) уплотнительных металлических поверхностях из сплава ВЗК шириной 0,5 мм

Поскольку расчет действия -давления среды на золотник производится условно по среднему диаметру уплотнительных колец , расчетное контактное давление . не следует принимать меньше . В противном случае, при малой щели между кольцами, когда давление среды может распространиться на площадь, ограниченную наружным диаметром колец, действующее усилие может оказаться больше расчетного.