Клапан PRV

Что такое клапан PRV?

PRV означает редукционный клапан. Клапан PRV – это регулирующий клапан, используемый для снижения высокого нерегулируемого давления на входе до постоянного давления на выходе, несмотря на колебания давления на входе. Клапан PRV снижает избыточное давление в трубопроводной системе. Этот клапан также известен как редукционный регулятор давления. Клапаны PRV используются в таких областях, как пар, вода, газ и нефтяная промышленность. Клапан PRV помогает снизить давление до безопасного рабочего уровня, прежде чем жидкость достигнет любого сантехнического оборудования в зоне применения. Очень высокое давление может привести к проблемам со сливом, поэтому клапаны PRV очень необходимы для их предотвращения. Хороший пример применения клапана PRV часто встречается в системе городского водоснабжения, где он используется для снижения давления потока воды, чтобы не повредить сантехнические приборы, когда она поступает в домашнюю систему трубопроводов.

Рисунок: Клапан PRV.

Компоненты клапана PRV

Корпус клапана

Это компонент, используемый для размещения внутренних частей клапана PRV. Производители клапанов PRV проектируют корпус из прочных материалов, таких как нержавеющая и углеродистая сталь, чтобы убедиться, что он обладает достаточно высокой прочностью, чтобы выдержать давление жидкости, а также весовые нагрузки других компонентов.

Ручка

Это компонент, к которому оператор клапана может приложить усилие для вращения винта, который перемещается вниз или вверх для изменения давления жидкости.

Диафрагма

Это компонент клапана PRV, который нажимается вверх, чтобы клапан открылся и пропустил поток жидкости в трубопровод низкого давления.

Регулировочный винт

Это винт с контргайкой, который используется для изменения давления пружины. Винт вращается от рукоятки и перемещается вверх или вниз для изменения давления.

Strainer

Это компонент, используемый для фильтрации грязи или мусора из магистрали, чтобы предотвратить засорение клапана PRV.

Входное отверстие

Это порт, через который жидкость под высоким давлением поступает в клапан PRV.

Выходное отверстие

Это порт, через который проходит жидкость, выходящая из клапана. Это жидкость, давление которой регулируется таким образом, чтобы не повредить расположенные ниже по потоку арматуры.

Весна

Пружина используется для изменения давления, при котором открывается клапан PRV.

Рисунок: Компоненты клапана PRV.

Как работает PRV?

Производитель клапанов PRV проектирует этот клапан куполообразной формы. Этот клапан устанавливается перед запорным клапаном там, где необходимо регулировать давление жидкости для предотвращения повреждения других трубопроводных приспособлений. Производители клапанов PRV проектируют этот клапан с регулировочным винтом в верхней части. В клапане имеется переменная подпружиненная мембрана, которая используется для автоматического расширения и сужения в зависимости от давления жидкости, поступающей в клапан PRV. Когда жидкость поступает в клапан PRV под высоким давлением, внутренний механизм сжимает мембрану, чтобы уменьшить поток жидкости. Это помогает снизить давление жидкости, что уменьшает нагрузку на арматуру и трубы, установленные за клапаном PRV. С другой стороны, когда давление поступающей жидкости снижается, мембрана расширяется, позволяя большему количеству жидкости проходить через клапан. Регулировочный винт, установленный в верхней части, можно затянуть, чтобы усилить натяжение внутренней пружины (это снижает давление жидкости на выходе), или ослабить, чтобы позволить жидкости свободно проходить через клапан (что повышает давление жидкости на выходе). Когда система трубопроводов защищена клапаном PRV, внутренние клапаны приборов, запорные клапаны и краны имеют меньшую вероятность утечки жидкости, а колебания давления жидкости выравниваются.

Типы клапанов PRV

Клапан PRV прямого действия

Это клапан PRV, который идеально подходит для небольших нагрузок, где не требуется точный контроль давления жидкости. Производители клапанов PRV разрабатывают этот клапан с учетом его компактных размеров, простоты установки и низкой стоимости. Однако этот клапан имеет большие колебания давления настройки по сравнению с другими клапанами PRV. Производители клапанов PRV разрабатывают этот клапан для использования в точках потребления. Клапан PRV прямого действия – самый простой тип клапана PRV. Этот клапан работает с помощью гофрированного сильфона или плоской мембраны. Этот клапан имеет точность +/- 10% от заданного значения на выходе. Конструкция этого клапана такова, что движение регулировочной пружины способствует прямому открытию клапана. Сжатие пружины создает силу открытия, которая помогает увеличить поток жидкости. При повышении давления ниже по потоку происходит выравнивание, когда давление ниже по потоку подается на нижнюю сторону регулировочной пружины для уравновешивания сжатия пружины. Сжимающее усилие пружины ограничивается, чтобы повысить чувствительность пружины, достаточную для выравнивания при изменении давления в нисходящем потоке. Это приводит к простому регулированию давления жидкости через отверстие клапана. Однако жидкость с высокой скоростью потока вызывает колебания давления.

Рисунок: Клапан PRV прямого действия.

Клапан PRV с пилотным управлением

Это клапан PRV, используемый для больших нагрузок, требующих тщательного контроля давления. Эти клапаны быстро реагируют на изменение нагрузки и подходят для широкого диапазона расхода жидкости по сравнению с типами прямого действия. Клапаны PRV с пилотным управлением имеют большие размеры и стоят дороже. Производители клапанов PRV проектируют эти клапаны таким образом, чтобы использовать пилотный клапан для нагружения мембраны или поршня, который увеличивает силу, направленную вниз, необходимую для открытия более крупного клапана. Это обеспечивает большую пропускную способность при малом изменении давления. Закрытие и открытие управляющего клапана можно регулировать путем уравновешивания силы между вторичным давлением и регулировочной пружиной. Пилотный клапан помогает подавать давление на мембрану или поршень главного клапана. Нисходящая сила, возникающая в результате давления пилотного потока, умножается на площадь мембраны или поршня. Это усиливает открытие большого или основного клапана, что способствует очень высокой скорости потока.

Благодаря этому умножению, небольшое изменение открытия пилотного клапана приводит к значительному изменению потока жидкости и давления на выходе через главный клапан. Таким образом, когда сила регулировочной пружины производит небольшое изменение на пилоте, это приводит к быстрому отклику и широкому диапазону расхода. Преимущество клапанов PRV с пилотным управлением заключается в жестком контроле давления ниже по потоку и быстром срабатывании. Производители клапанов PRV выпускают два типа клапанов с пилотным управлением, а именно:

• Клапан PRV с внутренним пилотированием. Этот клапан имеет два клапана – основной клапан и пилотный клапан в одном блоке. Точность этого клапана составляет около +/- 5%.
• Клапан PRV с внешним управлением. В этом типе используются двойные мембраны вместо поршневых операторов во внутренне управляемом типе. Этот клапан имеет точность +/- 1%.

Рисунок: Клапан PRV с пилотным управлением.

Факторы, которые необходимо учитывать при покупке клапана PRV

Рабочее давление

Производители клапанов PRV разрабатывают различные клапаны PRV для использования при различных уровнях давления. Каждый клапан имеет уровни выходного и входного давления. Для выбора оптимального клапана PRV необходимо знать номинальные значения давления на входе и выходе. Это также поможет определить необходимую точность.

Требования к потоку жидкости

Для выбора подходящего клапана PRV необходимо знать скорость потока жидкости и размер трубы, чтобы убедиться, что труба и клапан выдержат такую нагрузку потока. Клапан, работающий при очень высоких нагрузках, может испытывать утечки и, следовательно, потери.

Тип СМИ

Некоторые клапаны PRV предназначены для использования в некоррозионных жидкостях, в то время как другие предназначены для использования в коррозионных, вязких и содержащих твердые частицы. Таким образом, знание конкретного типа жидкости поможет производителю или продавцу клапана PRV подобрать наилучший клапан для данной работы.

Рабочая температура

Производители клапанов PRV используют различные материалы для изготовления различных компонентов клапана PRV. Каждый материал имеет свои тепловые свойства, отличные от других материалов. Поэтому важно знать диапазон рабочих температур, чтобы производитель или продавец клапана PRV мог выбрать лучший клапан, который не может быть поврежден низкими или очень высокими температурами.

Применение редукционного клапана

• Они используются в бытовом и коммерческом водоснабжении. Клапаны PRV используются для регулирования давления воды из муниципального трубопровода в трубопровод, питающий домашнюю аппаратуру. Это помогает предотвратить утечку воды и повреждение смесителей.
• Клапаны PRV используются для снижения давления в увлажнителях, блочных нагревателях, стерилизаторах и другом технологическом оборудовании.
• Эти клапаны используются в системах сжатого воздуха, например, для приведения в действие инструментов, накачивания шин, очистки и т.д.
• Они также используются на паровых электростанциях для регулирования потока пара и воды.
• Клапаны PRV используются в горнодобывающей промышленности.
• Они используются при кислородной резке и сварке.
• Они используются в больницах для контроля подачи кислорода.

Преимущества клапанов PRV

• Клапаны PRV могут быть автоматическими или ручными.
• Эти клапаны быстры в работе.
• Клапаны PRV имеют простую и компактную конструкцию.
• Они не имеют утечек жидкости.
• Этим клапанам не требуются отдельные контроллеры обратной связи или измерительные приборы.
• Клапаны PRV просты в обслуживании.
• Они надежны в своей деятельности.
• Они могут использоваться в низкотемпературных и высокотемпературных условиях.
• Они универсальны, так как используются в различных отраслях промышленности.
• Эти клапаны помогают предотвратить повреждение сантехнических приборов из-за избыточного давления в магистрали.
• Клапаны PRV помогают повысить комфортную и постоянную скорость потока жидкости.

Недостатки клапанов PRV

• Клапаны PRV стоят дорого.
• Они занимают много места при установке по сравнению с другими клапанами.

Поиск и устранение неисправностей клапанов PRV

Превышение давления при нормальных условиях нагрузки

• Инородные материалы или грязь забиты между головкой и седлом пилотного клапана. Откройте клапан в соответствии с инструкциями производителя клапана PRV и очистите его от грязи или посторонних материалов.
• Посторонние материалы между седлом и головкой главного клапана. Очистите седло и головку.
• Линии или отверстия датчика давления заблокированы. Удалите блокирующие материалы и очистите линии и отверстия.

Проскакивание давления при небольших нагрузках

• Грязь между седлом и головкой главного клапана. Откройте клапан PRV и очистите его от грязи.
• Перепускной клапан негерметичен или закрыт неплотно. Затяните перепускной клапан и при необходимости отремонтируйте его.

Клапан PRV не открывается

• Неисправная мембрана. Замените диафрагму.
• Отверстие заблокировано. Удалите засоряющую грязь.
• Седло управляющего клапана забито грязью. Очистите седло управляющего клапана или замените его при необходимости.
• Засорение в сетчатом фильтре трубопровода. Очистите сетчатый фильтр.

Низкое давление подачи

• Регулировка пилотного клапана не отрегулирована должным образом. Отрегулируйте его на давление, рекомендованное производителем клапана PRV.
• Заниженный размер клапана. Проверьте нагрузку в соответствии с номиналом, указанным в инструкции производителя клапана PRV.

Клапан не закрывается

• Перепускной клапан негерметичен или открыт. Отремонтируйте клапан.
• Заблокирована линия пилотного датчика. Удалите блокирующие материалы.
• Пилот разорван. Замените сборку мембраны пилота.

Резюме

PRV означает редукционный клапан. Это регулирующий клапан, используемый для регулирования высокого давления на входе до постоянного давления на выходе. Такое снижение давления необходимо, поскольку оно помогает предотвратить повреждение расположенных выше по потоку сантехнических устройств. Такие приспособления рассчитаны на низкое давление жидкости, и поэтому необходим клапан PRV. Производители клапанов PRV проектируют этот клапан с ручкой, используемой для регулировки необходимого давления жидкости. Рукоятка имеет резьбовой шток и пружину, которая помогает либо повысить, либо понизить уровень давления ниже по течению от клапана PRV. Существуют различные типы этих клапанов, наиболее распространенными являются клапаны PRV прямого действия и клапаны PRV с пилотным управлением. Эти клапаны используются в таких областях, как паровые электростанции, городское водоснабжение, больницы, воздушные компрессоры, горнодобывающая промышленность и т.д. Преимуществами этих клапанов являются универсальность, быстрота работы, простая и компактная конструкция, отсутствие утечек, высокая прочность и надежность. Однако клапаны PRV являются дорогостоящими по сравнению с другими клапанами. Кроме того, эти клапаны имеют большие размеры и поэтому занимают много места при установке.