Регуляторы давления прямого действия

Для срабатывания регулирующего клапана при непрерывном регулировании необходимо отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдать командный сигнал на подачу к исполнительному механизму сжатого воздуха или электрической энергии. Арматуру, управляемую таким образом, называют АРМАТУРОЙ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ. В отличие от нее регулятор прямого действия срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонней энергии. Такие изделия называют АРМАТУРОЙ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ (кроме регуляторов к ним относятся предохранительные клапаны).

Регулирование давления производится на участках трубопровода после регулятора (по направлению потока среды) или перед ним. В первом случае регулятор называют «После себя», во втором – «До себя».

Поддержание заданного постоянного давления в трубопроводе осуществляется путем изменения расхода среды через регулирующий орган. С изменением давления затвор регулятора перемещается, увеличивая или уменьшая сечение для прохода среды. Это в свою очередь приводит к восстановлению исходного давления на участке после регулятора или до него.

Основными элементами регуляторов являются:

• регулирующий орган;
• привод (чувствительный элемент - мембрана, поршень);
• задатчик нагружения - груз на рычаге, пружина;
• импульсное (пилотное) устройство;
• импульсная линия связи регулятора с трубопроводом.

Перечисленные элементы не являются обязательными для любых конструкций регуляторов. Мембранный привод применяется в комбинации с задатчиком нагружения как рычажно-грузовым (например, 21ч10нж), так и пружинным (21ч5бк). Встроенный импульсный механизм применяется для повышения точности регулирования в регуляторах, где чувствительный элемент – поршень, а задатчик нагружения – пружина (21ч13нж). Импульсные линии связи с трубопроводом бывают встроенными в регулятор или монтируются по определенной схеме при установке регулятора на трубопроводе.

Принцип работы регулятора состоит в следующем. Заданному номинальному давлению в трубопроводе соответствует установившийся поток среды через регулятор. Пои этом усилие от давления среды на чувствительном элементе – приводе уравновешивается задатчиком нагружения,  т. е. система находится в равновесии. При изменении давления в трубопроводе и соответственно на приводе последний, преодолевая усилие пружины или груза, перемещает затвор, изменяя степень открытия регулирующего органа, а стало быть – и расхода среды, С изменением расхода меняется давление и при достижении исходного значения система привод – задатчик нагружения снова приходит в равновесие.

Регуляторы, как отмечалось ранее, могут контролировать давление после себя или до себя. Импульсная линия связи регулятор – трубопровод должна соединять привод или пилотное устройство с участком после регулятора или до него в соответствии с техническим описанием изделия.

Если в регуляторе «после себя» давление на выходе составляет меньше половины давления на входе, то такие изделия ранее назывались редукционными клапанами. Теперь это название не применяется и независимо от соотношения давлений их называют регуляторами давления прямого действия.

Наиболее часто встречаются РЕГУЛЯТОРЫ РЫЧАЖНО-ГРУЗОВЫЕ С ПРИВОДОМ в виде стандартной мембранной головки. Это регуляторы типа 21ч(с)10нж – «после себя» и 21ч(с)12нж «до себя».

Давление регулируется при помощи одной из трех сменных мембранных головок и грузов определенной массы, размещаемых на рычаге. Мембранные головки и грузы входят в комплект поставки регулятора. Номер мембранной головки и массу грузов в зависимости от диапазона регулируемого давления выбирают в соответствии с паспортом на изделие.

Рабочие регулирующие органы выполняются односедельным (примеры - 21ч5бк, 18ч2бр) и двухседельными (упоминавшиеся 21ч10нж). Конструкция последних позволяет собирать их по схеме «после себя» или «до себя» за счет установки плунжера относительно седел. В регуляторе «после себя» тарелки плунжера расположены над седлами, а «до себя» – под ними. С учетом этого по аналогии с регулирующими клапанами можно условно считать регуляторы «после себя» нормально открытыми (НО), а «до себя» – нормально закрытыми (НЗ), что иногда находит отражение в каталожной литературе.

Для изготовления корпусных деталей регуляторов применяют чугун, латунь, сталь углеродистую и коррозионностойкую.

Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, фланцевое, однако, встречаются регуляторы малых диаметров с резьбовым соединением – муфтовые (например, 21Б4р DN 25).