Правила подбора регулирующих клапанов

Регулирующая арматура в настоящее время является неотъемлемой составляющей систем водоснабжения, отопления и вентиляции, а также различных технологических линий. И правильный подбор регулирующего клапана для данных систем является важной задачей, так как позволяет получить следующие преимущества:

Повысить эффективность работы предприятий за счет более точного регулирования технологических процессов.
Решить проблемы, связанные с высоким уровнем шума и кавитацией, и, как следствие, — с эрозионным износом клапанов и трубопроводов.
Сократить расходы на техническое обслуживание предприятий.
Повысить безопасность технологических процессов.

Независимо от поставленной задачи, расчет регулирующего клапана сводится к определению его пропускной способности, при которой на заданном расходе будет дросселирован заданный избыток напора.

Пропускная способность регулирующей арматуры численно характеризуется коэффициентом пропускной способности Kv. Коэффициент Kv равен расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м 3 через клапан при перепаде давления на нем 0,1 МПа.

В зависимости от типа среды применяются различные расчетные формулы для определения значения Kv, но исходные данные остаются неизменными:

P₁ — давление на входе клапана, бар;
P₂ — давление на выходе клапана, бар;
∆P — перепад давления на клапане, бар;
t₁ — температура среды на входе, o C;
Q — расход для жидкости, м 3 /ч;
Q_N — расход для газов при Н.У., нм 3 /ч;
G — расход для водяного пара, кг/ч;
ρ — плотность жидкости, кг/м 3 ;
p_N — плотность газов при Н.У., кг/нм 3 .

Поскольку при расчете пропускной способности не учитывается ряд факторов, влияющих на работу клапана, для выбора клапана используется коэффициент Kvs, учитывающий запас в 30%.

По рассчитанному значению Kvs подбирается регулирующий клапан с максимально близким бóльшим значением Kvs c учетом рекомендуемого диаметра.

Клапан необходимо выбирать так, чтобы расчетная величина Kvs находилась в интервале между Kvs min и Kvs max клапана. Для клапанов различных производителей значения Kvs min различны. Указанные параметры приведены в технических описаниях оборудования.

условный диаметр;
условное давление;
вероятность возникновения кавитации;
уровень шума;
отношение входного давления к выходному или допустимый перепад давления на клапане.

Как правильно регулировать клапаны

Для компенсации термических расширений клапанов двигателя предусмотрен конструктивный зазор 20 сотых миллиметра для впускных, для выпускных – 35 сотых мм, с погрешностью 5 сотых мм.

Как правило, регулировка клапанов ВАЗ 2109 производится после капитального ремонта двигателя или при появлении характерного стука, «цоканья». Также периодичность регулировки клапанов может определяться пробегом – её выполняют через каждые пройденные автомобилем 30 000 км. Проводить её можно, обратившись к специалистам, хотя вполне реально сделать и без СТО.

Определение пропускной способности клапана

K_vs, которая указывается в технической документации регулятора давления, — это пропускная способность полностью открытого клапана. Производители обычно указывают диапазон значений K_{vs min}— K_{vs max}, в котором работает устройство. Ваша задача определить необходимую пропускную способность клапана, при которой на заданном расходе будет обеспечено необходимое понижение давления пара, газа или жидкости при его прохождении.

Для каждого типа теплоносителя используется своя формула, учитывающая физические характеристики рабочей среды и перепад давления на входе и выходе:

P₁ — давление на входе регулятора, бар;

P₂ — давление на выходе регулятора, бар;

∆P — перепад давления, бар;

t₁ — температура среды на входе, oC;

Q — расход для жидкости, м 3 /ч;

Q_N — расход для газов при нормальных условиях, нм 3 /ч;

G — расход для водяного пара, кг/ч;

ρ — плотность жидкости, кг/м 3 ;

p_N — плотность газов при нормальных условиях, кг/нм 3 .

При расчетах учитывайте, что в формуле используется избыточное давление.

Расчетная K_v не учитывает все факторы, влияющие на работу устройства, так что про запас к полученному значению рекомендуется добавить 30%. Поэтому K_v умножаем на коэффициент 1,3 и только после этого подбираем клапан с самым близким значением K_{vs max}.

Однако на этом подбор регулятора давления не заканчивается. Рекомендуется учесть еще несколько показателей, если вы хотите, чтобы:

технологические процессы регулировались более точно;

клапан во время работы не шумел и не «хлопал»;

при эксплуатации регулятора не было особых проблем с кавитацией и, как следствие, эрозионным износом его элементов;

повысилась безопасность производственных процессов;

сократились расходы на техобслуживание системы.

Для нормальной эксплуатации регулирующего клапана важны следующие факторы.

Условный диаметр клапана

Помните рекомендацию в начале статьи? Она рабочая — регуляторы давления действительно никогда не подбираются по диаметру трубопровода. Однако придется рассчитать условные параметры подводящей линии. Особенно это касается редукционного клапана, который обязательно устанавливается с обвязкой (об этом мы писали в этой статье). Для определения диаметра используем следующую формулу:

w — рекомендуемая скорость потока среды, м/c;

Q — рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d — диаметр трубопровода, м.

Регулятор может иметь диаметр на одну-две ступени меньше полученного значения. Если подобрать подходящий регулирующий клапан нет возможности, допустимо выбрать модель с более низкой пропускной способностью K_vs.

Условное давление

Этот параметр определяет допустимое рабочее давление для арматуры при нормальной температуре (20 o C). При нагреве механические свойства и эксплуатационные характеристики конструкционных материалов снижаются. Поэтому реальное допустимое давление для арматуры будет ниже. Насколько измениться значение зависит от материала изготовления клапана. В приведенной таблице приведена зависимость максимального рабочего давления от температуры для серого чугуна, углеродистой и нержавеющей стали.

Риск возникновения кавитации

При больших перепадах давления это одна из самых больших проблем, приводящая к быстрому выходу из строя клапана. Особенно сильно эффект проявляется при использовании регуляторов давления пара после себя. Проверить возможность возникновения кавитации можно по формуле:

P₁ – давление на входе регулятора, бар;

∆P – перепад давления на клапане, бар.

Кавитация возникнет, если условие соблюдается.

Уровень шума

Регулирующий клапан будет шуметь и хлопать, если скорость среды, проходящей по трубопроводам будет выше рекомендуемой. Рассчитать фактическую скорость можно по формуле:

w – скорость потока среды, м/c;

Q – рабочий объемный расход среды м 3 /ч;

d – диаметр трубопровода, м.

Рекомендуемые скорости для всех типов сред приведены в таблице.

Снизить уровень шума можно, установив клапан в специальном исполнении или смонтировав виброкомпенсаторы на участках до и после регулятора.

Допустимый перепад давления на клапане

Для ряда регуляторов давления пара после себя ограничено отношение входного давления к выходному, так как при превышении перепада давления клапан не сможет закрыться. При выборе такого устройства можно не беспокоиться о кавитации — ограничение по этому параметру ее полностью исключает.

Соблюдение перечисленных рекомендаций поможет вам выбрать оптимальную модель регулирующего клапана, который будет не только эффективно, но и долго работать. Также вы можете обратиться за помощью к нашим специалистам — мы ответим на все ваши вопросы и поможем подобрать подходящий регулятор. Связаться с нами можно любым удобным способом.

Регулировка

Первоначальный этап регулировки клапанов 3S-FE – установка поршня первого цилиндра в положение ВМТ такта сжатия. Необходимо провернуть шкив коленвала, совместить метки с крышкой ремня привода газораспределительного механизма. Убедитесь в том, что толкатели первого цилиндра находятся в свободном положении в то время, как толкатели четвертого цилиндра зажаты. Если это не так, следует провернуть коленвал 3S-FE на 360 градусов, вновь совместить метки.

Далее необходимо измерить зазор в приводе клапанов при помощи подходящего щупа, а результаты измерения между толкателем и распредвалом следует записать с тем, чтобы подобрать подходящую регулировочную шайбу.

Нормы зазоров для 3S-FE впускных: 0.19 – 0.29 мм, выпускных: 0.28 – 0.38 мм.

Затем необходимо вновь провернуть коленвал на 360 градусов и произвести измерения в остальных клапанах, записав полученные результаты.

Процесс регулировки начинается с демонтажа регулировочной шайбы, для чего нужно провернуть коленвал до установки рабочего выступа распредвала в верхнем положении. Прижимая толкатель размещаем специальный инструмент между распредвалом и толкателем. Убираем инструмент. Далее снимаем регулировочную шайбу при помощи небольшой отвертки с магнитным наконечником.

При помощи микрометра определяем размер новой подходящей детали. Для этого первым делом измеряем микрометром толщину старой шайбы и, ориентируясь на сделанные записи, установленные нормы, определяем толщину подходящей регулировочной шайбы. После установки новой детали необходимо вновь измерить зазор в приводе клапанов 3S-FE.

Формула расчета толщины необходимых шайб.
Впускной X=Y+Z-0.24мм
Выпускной X=Y+Z-0.33мм
Где X — толщина новой шайбы; Y — толщина снятой; Z- измеренный зазор.

1.8 Проверка и регулировка зазоров клапанов на двигателях 1,8 и 2,0 л (MLA)

Сервисное обслуживание и эксплуатация

Руководства ￫ Audi ￫ 80 (Ауди 80)

Проверка и регулировка зазоров клапанов на двигателях 1,8 и 2,0 л (MLA)

Проверку и регулировку зазоров клапанов проводите на холодном двигателе (температура охлаждающей жидкости 21°С) и головке цилиндров, установленной на блоке цилиндров.

Снимите с двигателя кожух.

Снимите крышку с маслоналивной горловины.

Выверните винты и снимите центральную крышку.

Снимите верхний кожух зубчатого ремня.
1. Выверните болты крепления верхнего кожуха зубчатого ремня и снимите его.
1. Снимите крышку головки цилиндров.
  1. Отсоедините высоковольтные провода, при этом не прикладывайте к ним значительных усилий.
  2. Отсоедините от головки цилиндров шланг вентиляции картера.
  3. Отсоедините от головки цилиндров трос акселератора.
  4. Выверните болты крепления крышки головки цилиндров и снимите крышку и прокладку.
  При прикладывании значительных усилий или изгибе высоковольтных проводов возможно повреждение центральной жилы провода.
  1. Установите поршень в первом цилиндре в верхнюю мертвую точку в такте сжатия.
    1. Поверните коленчатый вал по часовой стрелке и совместите паз на шкиве с меткой «T» на нижнем кожухе зубчатого ремня.
    b. Проверьте, что отверстие на шкиве распределительного вала совмещено с меткой на крышке подшипника, в противном случае, поверните коленчатый вал на один оборот (360°).
    1. Проверьте клапанные зазоры.
      1. Проверьте только клапанные зазоры, показанные на рисунке (поршень в первом цилиндре установлен в ВМТ в такте сжатия).
      - Плоским щупом измерьте зазор между регулировочной прокладкой толкателя и основанием кулачка распределительного вала.
      - Запишите значение измеренного зазора. Это значение буде необходимо для вычисления требуемой толщины регулировочной прокладки.
      Клапанный зазор (температура охлаждающей жидкости 20°C):
      – впускные клапаны: 0,20 мм; – выпускные клапаны: 0,28 мм.
      Клапанный зазор (температура охлаждающей жидкости 80°C):
      – впускные клапаны: 0,29 мм; – выпускные клапаны: 0,34 мм.
      Предельно допустимый клапанный зазор:
      – впускные клапаны: 0,12–0,28 мм; – выпускные клапаны: 0,20–0,36 мм.
      b. Поверните коленчатый вал на один оборот (360°) по часовой стрелке и совместите паз на шкиве с меткой «T» на нижнем кожухе зубчатого ремня.
      c. Проверьте только клапанные зазоры, показанные на рисунке (поршень в первом цилиндре установлен в ВМТ в такте сжатия).
      - Плоским щупом измерьте зазор между регулировочной прокладкой толкателя и основанием кулачка распределительного вала.
      - Запишите значение измеренного зазора. Это значение необходимо будет для вычисления требуемой толщины регулировочной прокладки.
      1. Отрегулируйте зазоры впускных и выпускных клапанов.
        Поверните коленчатый вал так, чтобы контур кулачка распределительного вала на настраиваемом клапане был направлен вверх.
        b. Специальным инструментом (09220 – 2D000) нажмите на толкатель клапана, вставьте стопор между распределительным валом и толкателем и снимите специальный инструмент.
        c. Маленькой отверткой или магнитом достаньте регулировочную прокладку.
        d. Микрометром измерьте толщину снятой регулировочной прокладки. e. Вычислите толщину новой регулировочной прокладки так, чтобы клапанный зазор находился в пределах заданной величины.
        Клапанный зазор (температура охлаждающей жидкости 20°C)
        T: Толщина снятой регулировочной прокладки A: Измеренный клапанный зазор N: Толщина новой регулировочной прокладки Впускные клапаны: N = T + (А – 0,20 мм)
        Выпускные клапаны: N = T + (А – 0,28 мм)
        f. Выберите новую регулировочную прокладку с толщиной наиболее близкой к вычисленному значению.
        В качестве запасных частей поставляются регулировочные прокладки 20 размеров с толщиной, от 2,00 мм до 2,76 мм с шагом 0,04 мм.
        g. Установите новую регулировочную прокладку на толкатель клапана. h. Специальным инструментом (09220 – 2D000) нажмите на толкатель клапана и снимите стопор.
        i. Повторно проверьте клапанный зазор.
        Клапанный зазор (температура охлаждающей жидкости 20°C):
        – впускные клапаны: 0,20 мм; – выпускные клапаны: 0,28 мм.
        Предельно допустимый клапанный зазор:
        – впускные клапаны: 0,17–0,23 мм; – выпускные клапаны: 0,25–0,31 мм.
        Инструкция
        1) Выберите тип транспортируемой по трубопроводу среды (жидкость / газ / пар).
        2) Введите величину давления на входе в клапан (Р1) и на выходе клапана (Р2).
        Важно! Величину давления необходимо задавать в бар.
        3) Введите расход вещества м 3 /час и плотность вещества, кг/м 3 (Для газа и пара плотность газа указать при нормальных условиях).
        4) Введите коэффициент запаса для пересчета kv в kvs (рекомендуется коэффициент запаса принимать в пределах 1,2-1,3).
        голоса
        Рейтинг статьи
        Читайте так же:
        Регулировка задних тормозов соболь

Правила подбора регулирующих клапанов