Пилотный клапан. Виды, принцип работы
Трубопроводы всех типов (бытовые, промышленные, магистральные) оснащаются запорной арматурой. Она позволяет регулировать давление в системе, открывать и перекрывать полностью рабочий просвет, увеличивать и уменьшать подачу рабочей среды.
При помощи специального вентиля можно опустить/поднять задвижку, повернуть ее на 90° или поставить в иное положение. Но по мере увеличения диаметра трубопровода приходится прикладывать большие усилия для управления запорной арматурой. Они пропорциональны площади проходного сечения самого клапана.
Можно установить электродвигатель, чтобы не приходилось вручную крутить вентили. Но он будет расходовать значительные объемы электроэнергии. Решением проблемы может стать пилотный клапан.
О том, что он собой представляет, о доступных видах речь и пойдет далее. На чтение статьи потребуется всего несколько минут.
Пилотный клапан: принцип работы
Пилотным называют небольшой клапан, размещаемый поверх основного. Его проходное сечение в несколько раз, а порой и в десятки раз, меньше аналогичного параметра основного рабочего узла запорной арматуры.
Пилотный и основной клапаны функционируют в единой связке. Пользователь или оператор трубопровода проворачивает пилот (вручную или при помощи сервопривода). Далее управляющее воздействие передается на основной клапан. Последний уже проворачивает задвижки, золотники, шаровые системы.
Как следствие, при минимальных усилиях можно управлять практически любыми потоками рабочей среды. Это может быть горячая и холодная вода, пар, газ, нефть, масло, воздух и т. д. Перекачиваемый поток под влиянием пилотного клапана воздействует на основной запорно-регулирующие узлы основного клапана, заставляя его смещаться в нужное положение.
В устройствах с электроприводами для передачи управляющего сигнала между пилотным и рабочим клапанами применяются импульсные трубки. Участие человека-оператора в этом случае минимально. Рабочий узел занимает точно заданное положение.
Виды пилотных клапанов
На данный момент времени пользователям доступны следующие варианты пилотных клапанов:
- CVP (LP или HP). С их помощью можно поддерживать постоянное давление (высокое или низкое) на входе рабочего клапана;
- CVPP (LP или HP). Задача клапанов этого типа — контроль, поддержание заданной разности между давлениями: опорным и на входе в клапан;
- CVC. Устройства оснащаются штуцером опорного давления;
- CVP (XP). Данные узлы применяются для оттаивания трубопроводов, иных систем, заполненных CO2. В работе применяются газы, нагретые до определенной температуры;
- CVQ. Регулирование осуществляется электронным блоком управления.
Помимо этого, для обустройства трубопровода можно приобрести пилотные клапаны EVM: NC и NO. Первые в стандартном положении закрыты, вторые открыты.
Преимущества пилотного клапана
Для пользователя наиболее важны следующие плюсы оборудования:
- Разнообразие моделей. Можно приобрести пилотный клапан для работы в качестве вентиля или ограничителя расхода. Есть и многофункциональные модификации. Немаловажно и то, что не приходится вносить изменения в основной клапан. Все коррективы затрагивают исключительно пилотную конструкцию.
- Минимальные расходы. Структура пилотных клапанов достаточно универсальна. Нет необходимости тратить ресурсы на изготовление узла с индивидуальными параметрами.
- Пилотный клапан навинчивается на основной. Исключены сварочные работы, приводящие к нагреву металла и изменению его структуры.
- Есть возможность предельно точно регулировать давление или расход рабочей среды в трубопроводе.
- За счет последовательного или параллельного соединения нескольких пилотов можно увеличить функционал даже стандартных клапанов всех типов.
- Практически отсутствуют ограничения по типу рабочей среды. Основное условие — правильный подбор уплотнительных соединений. Если его выполнить, пилотные клапаны можно устанавливать на трубопроводах, предназначенных для перекачки даже аммиака и газов. Максимально допустимое давление у существующих моделей — 160 бар.
Недостатки пилотных клапанов
Пилоты можно использовать не везде из-за следующих ограничений:
- Обязательно наличие перепада давления свыше 0,1 МПа.
- Большая часть существующих конструкций рассчитана на перекачку жидкостей. Только некоторые модификации рассчитаны на работу с газообразными средами.
- Температура перекачиваемого состава не должна превышать 80°С. Причина заключается в том, что вверху узла располагается мягкая мембрана, не рассчитанная на более сильный нагрев. Но некоторые производители предлагают устройства, выдерживающие температуру до 200°С.