Навигация
Управление потоком газа – основа работы любой газопроводной системы. Решая эту задачу, обеспечивают необходимую пропускную способность, безопасную эксплуатацию, экономный расход топлива. Для регулирования или отсечения газового потока устанавливают запорно-регулирующую арматуру – специальные устройства с относительно простой конструкцией. Это неотъемлемый компонент трубопроводных систем, независимо от типа транспортируемой среды: газовой, жидкой или парообразной.
К этой же категории устройств относятся газовые клапаны. В статье рассматриваем, что представляет собой эта арматура, для чего нужна и как устроена.
Что представляет собой газовый клапан
В общем случае клапан представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для блокирования, полного или частичного открытия проходного отверстия для пропуска среды. При использовании газа, это один из главных функциональных компонентов систем теплоснабжения, в том числе бытовых и промышленных. Газовые клапаны используют в котельных при установке водогрейных или паровых котлов. Это обязательный элемент отопительного котлоагрегата, работающего на газе. В частности, клапаны работают в паре с горелочными устройствами, обеспечивающими розжиг топлива и поддерживающими горение в топке.
Разноплановость отопительных систем, имеющих разные технические и эксплуатационные требования, обусловила такое же разнообразие арматуры. В зависимости от модели, она может иметь определенную функциональность, пропускную способность, рабочий диапазон, конструкцию, а также возможность опционального оснащения. В этой связи газовые клапаны бывают с ручным взводом и полностью автоматическими, нормально открытые и закрытые, выполняющие функции мгновенного или частичного перекрытия потока.
Кроме того, имеет значение, где именно и в каких условиях устанавливается арматура. Одна ситуация – стандартное общепромышленное применение, и совершенно другая – объект, относящийся к потенциально опасным. Во втором случае устанавливаются клапаны во взрывозащищенном исполнении. Они отличаются комплектацией: установкой антивзрывной соленоидной катушкой и применением высокопрочного корпуса, способного выдерживать давление взрывной смеси и предупреждать выпуск газа в окружающую среду. Помимо этого, такие модели имеют двойной затвор.
Для чего нужны газовые клапаны
Как уже отмечалось, назначение газовых клапанов состоит в отсечении газового потока при срабатывании автоматики, а также в обеспечении пропуска газового потока с определенным расходом. В связи с этим по своей функциональности арматура может быть регулирующей, отсечной/запорной, предохранительной или распределительной.
Назначение регулирующих газовых клапанов состоит в частичном перекрытии канала подачи, с учетом настроек расхода топлива, температурного режима, давления. Они могут различаться количеством ходов седла, определяющим степень открытия прохода. В некотором роде клапаны выполняют функции, схожие с задачами регуляторов давления газа. Арматура этого типа также изменяет размеры проходного сечения, но делает это для снижения (редуцирования) входного давления до заданного уровня на выходе.
Отсечные/запорные клапаны предназначены для полного перекрытия газового потока при недопустимом превышении давления, температурного режима. Они также блокируют проход при обнаружении утечки топлива либо отсутствии факела на горелке. Этим обеспечивается безопасная эксплуатация топливной системы.
Предохранительные газовые клапаны моментально срабатывают при повышении давления в газопроводе, блокируя обратное поступление топлива и сбрасывая избыток давления. Как и отсечная, предохранительная арматура обеспечивает безопасность котлоагрегатов и в целом всей системы.
Распределительные клапаны нужны для разделения одного потока на несколько контуров. Их устанавливают при подключении к газопроводной системе нескольких установок или устройств.
Как устроен газовый клапан
Назначение арматуры и предъявляемые к ней требования влияет на конструкцию и принцип работы газовой клапана. В первую очередь конструктивное исполнение зависит от способа управления (ручной или автоматический), числа подключаемых приборов, а также количества ступеней регулирования (одна, две, три, модулируемое управление).
Рассмотрим основные компоненты электромагнитного газового клапана, как наиболее распространенного типа арматуры, при обустройстве газовых отопительных систем.
Компоновка клапана с электромагнитным принципом действия предусматривает комбинацию запорного механизма, интегрируемого в газопровод, и исполнительного устройства в виде соленоида. Последний представляет собой катушку индуктивности с сердечником. При этом электромагнитные клапаны могут быть:
- полностью автоматическими
- с ручным взводом (разблокировкой)
Полная автоматизация подразумевает самостоятельное срабатывание и возвращение в исходное положение при устранении причины блокировки. Примером такого решения могут быть газовые клапаны линейки Giuliani Anello GSAV, выполненные в алюминиевом корпусе с поршнем управления из стали. Конструкция такой арматуры включает следующие элементы:
- корпус клапана
- затвор с запирающей пружиной
- подвижный сердечник
- соленоидную катушку
- регулировочный винт потока
- соединения для электроподключения
- защитное уплотнительное кольцо
- фиксирующий винт со стопорной шайбой
Вариант с ручной разблокировкой предусматривает автоматическое срабатывание клапана и ручной возврат в начальное положение, при отключенном напряжении. Подобное решение имеет определенные плюсы. В частности, у персонала есть время, чтобы найти и устранить причину сложившейся ситуации. Этим повышается общая безопасность эксплуатации. Модели с ручным взводом представлены в сериях Giuliani Anello EVO и Giuliani Anello MSVM. Линейка EVO включает нормально закрытые электромагнитные клапаны, а модельный ряд MSVM – нормально открытые. Первые, при подаче напряжения на катушку, открывают проход для газа, вторые – перекрывают газовый поток. Все это необходимо учитывать при выборе газового клапана.