Принцип работы мембранных приводов.

1 — пружинный прямого действия;

2 — пружинный обратного действия;

3 — беспружинный;

4 — рычажно-грузовой.

В рычажно-грузовых мембранных приводах усилие, создаваемое на мембране, уравновешивается постоянной силой веса груза, в пружинных — переменной силой, пропорциональной ходу штока. В беспружинных мембранных приводах давление на мембранный блок (действующее усилие) может регулироваться с обоих сторон.

В трубопроводной арматуре мембранный привод обычно применяется с резиновой (иногда с тканевой прослойкой) мембраной, плоской, плоской собранной или формованной.

Во всех случаях передача усилия с мембраны на шток осуществляется с помощью опорного диска, образующего для мембраны опорную площадку.

С использованием передаточного рычага мембранный привод можно применять и для арматуры с поворотным запорным устройством (заслонки).

Наиболее широко мембранный пружинный привод применяется в регулирующей арматуре. С его помощью производится перемещение и установка плунжера в положение, обусловленное командным сигналом. Помимо пружинных, хотя и значительно реже, в регулирующей арматуре применяются и беспружинные привода. Помимо регулирующих клапанов мембранные пружинные и беспружинные приводы могут использоваться и в запорных, и в запорно-регулирующих клапанах, в таком случае к ним предъявляется дополнительное требование — создать в конце хода усилие, обеспечивающее герметизацию перекрытого запорного органа в клапане.

Сильфонные приводы

Принцип работы сильфонного привода

Способность сильфонов изменять свою длину под воздействием давления среды позволяет использовать их в качестве привода для управления арматурой. Ограниченные размеры сильфонов и небольшие усилия, которые могут создаваться с их использованием, определяют области применения сильфонных приводов — это арматура небольших размеров и различные управляющие (пилотные) устройства в арматуре и различных реле для управления арматурой, например в позиционерах. Внутренняя полость сильфона используется для подачи управляющей среды, когда сильфон должен удлиняться с повышением давления. Если сильфон с повышением давления должен укорачиваться, среда должна действовать снаружи сильфона.

Для арматуры наиболее характерным примером применения сильфонного пневмопривода является термостатическийконденсатоотводчик, снабженный сильфоном из полутомпака. В сильфон залита быстроиспаряющаяся жидкость, которая при температуре свыше 100°С испаряется, её пар создаёт давление внутри сильфона, он удлиняется и находящимся на нем золотником закрывает отверстие в седле конденсатоотводчика.

Сильфонные приводы всегда используются как приводы одностороннего действия. Усилие возврата создается с использованием упругих свойств сильфона. Если это усилие недостаточно, дополнительно устанавливается цилиндрическая пружина возврата, которая располагается соосно с сильфоном внутри или снаружи последнего.

Основными недостатками сильфонных приводов являются малый ход, малое создаваемое усилие и ограниченный цикловой ресурс, невозможность и нецелесообразность ремонта сильфона, в связи с чем при выходе его из строя необходимо заменить новым весь сильфонный узел привода арматуры.

Задание.

1. Классифицировать привод арматуры.

2. Начертить схему мембранного привода, описать принцип работы.

3. Начертить схему сильфонного привода, описать принцип рабоы.

4. Перечислить достоинства и недостатки приводов арматуры.

Контрольные вопросы.

1. Перечислить недостатки электромеханических приводов.

2. Какие приводы получили наибольшее применение?

 

Практическая работа № 14

Тема: Изученияцикла работы предохранительного клапана.

Цель: Изучить устройство и работу предохранительного клапана.

Теоретические сведения.

Клапаны предохранительные гидравлические КПГ (далее – клапаны), предназначены для оборудования резервуаров с нефтью и нефтепродуктами с целью предотвращения сверхдопустимых значений давления и вакуума в них в аварийных случаях. По устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды клапаны соответствуют исполнению У, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69.

Клапан КПГ – 100 ТУ63 РСФСР 62-74, где КПГ – клапан предохранительный гидравлический; 100 – диаметр условного прохода, мм.

Наименование параметра	Обозначение клапана
	КПГ-100	КПГ-150	КПГ-200	КПГ-250	КПГ-350
	Значение параметра
	150	200	250	300	350
1 Диаметр условного прохода присоединительного патрубка, мм
2 Давление срабатывания, Па (мм вод. ст.)	1764-1961 (180-200)
3 Вакуум срабатывания в пределах, Па (мм вод. ст.)	343-392 (35–40)
4 Пропускная способность (по воздуху), м³/ч	200	500	900	1500	1500
5 Объем заливаемой жидкости гидрозатвора, л	7	14	14	23	23
6 Габаритные размеры, мм, не более
длина	630	950	950	1200	1200
ширина	600	920	920	1120	1120
высота	1050	1480	1480	1550	1550
7 Масса, кг, не более	50	120	124	167	175

Средняя наработка на отказ, циклов – 36000. Под циклом понимается одно открытие и закрытие клапана. Срок службы, лет – 10.

Состав изделия

Предохранительный клапан КПГ состоит из следующих основных сборочных единиц и деталей (рисунок 1):

а) корпуса 1 с присоединительным патрубком;

б) чашки 2, предназначенной для размещения жидкости гидрозатвора;

в) обоймы 3 с патрубком, погруженным в жидкость для создания столба гидрозатвора;

г) экрана 4, предотвращающего унос жидкости при выбросе ее давлением;

д) огневого предохранителя 5;

е) крышки 6 для защиты от атмосферных осадков;

ж) трубки 7 для слива и налива жидкости в гидрозатвор.

Устройство и работа

При вакууме в резервуаре, в камере А создается разряжение, равное разряжению в резервуаре. Жидкость гидрозатвора под действием атмосферного давления из патрубка обоймы 3 вытесняется в чашку при расчетном значении вакуума, доходит до нижнего торца патрубка и происходит ее выброс из чашки, тем самым открывается доступ воздуха в резервуар. При большей производительности из чашки выбрасывается в корпус клапана почти вся жидкость, и клапан работает как сухой. Для повторной заливки клапана выброшенную в корпус жидкость сливают через отверстие 8 и заливают в трубку 7. Под давлением жидкость гидрозатвора из чашки 2 вытесняется в патрубок обоймы 3, создавая столб противодавления. По мере роста давления уровень жидкости в чашке снижается и после достижения нижнего торца патрубка 3 выбрасывается из него на экран 4, отразившись, стекает на перегородку. После срабатывания клапан сообщает газовое пространство резервуара с атмосферой. Для повторной заливки клапана выброшенная жидкость гидрозатвора сливается через отверстие 9 и заливается в клапан через трубку 7. Количество заливаемой жидкости в клапан должно соответствовать срабатыванию клапана при давлении не более 200 мм вод. ст. и вакуума не более 40 мм вод. ст.

 

Задание.

1. Начертить «Клапан предохранительный гидравлический КПГ».

2. Начертить «Схему потока при работе клапана КПГ»

3. Описание состава изделия, устройство и работа.

 

Контрольные вопросы.

1. Назначение предохранительных клапанов.

2. Где устанавливаются предохранительные клапаны?
Практическая работа № 15

Тема: Подбор арматуры для магистрального нефтепровода.

Цель: сформировать навыки по подбору арматуры для магистрального трубопровода.