Kontrolventiler er en type rørledningsventiler designet til at regulere arbejdsmiljøets parametre. Konceptet med regulering af parametre inkluderer regulering af mediets strømningshastighed , opretholdelse af mediets tryk inden for de specificerede grænser, blanding af forskellige medier i de nødvendige proportioner, opretholdelse af et givet niveau af væske i beholderne og nogle andre. Reguleringsventilerne udfører alle deres funktioner ved at ændre mediets flowhastighed gennem dets flowområde.
Afhængigt af de specifikke driftsforhold anvendes forskellige typer reguleringsventiler, oftest bruges eksterne energikilder og styring ved kommando fra sensorer , der registrerer parametrene for mediet i rørledningen . Der anvendes også automatisk styring direkte fra arbejdsmiljøet. I moderne industri er det allerede sjældent, men stadig fundet, den vigtigste måde at styre regulatorer på var tidligere manuel styring ( se figuren til højre ).
Afhængigt af arbejdsmediets parametre ( tryk , temperatur , kemisk sammensætning osv.), stilles der forskellige krav til hver type regulering, hvilket har ført til fremkomsten af mange designtyper af reguleringsventiler. Fra synspunktet om automatisering af industrivirksomheder betragtes hver af dem som et element i et automatisk proceskontrolsystem, der flyder med deltagelse af flydende og gasformige arbejdsmedier og reguleres under indflydelse af modtaget kommandoinformation [1] [ 2] [3] .
Disse enheder er mest udbredt blandt forskellige typer reguleringsventiler. De fleste af dem minder meget om afspærringsventiler i design , men der er også specifikke typer.
I henhold til kropsdesignet er kontrolventiler opdelt i:
Lukker design:
Elektriske aktuatorer , elektromagnetiske aktuatorer og pneumatiske aktuatorer bruges til at styre ventiler . For at kræfterne fra mediet og friktionskraften i styrene og tætningen ikke fører til et fald i ventilens nøjagtighed, anvendes yderligere anordninger - positioneringsanordninger [3] .
Ved hjælp af denne anordning udføres både regulering i henhold til en given karakteristik og tætning af ventilen i henhold til tæthedsstandarderne for stopventiler, hvilket sikres ved en speciel udformning af stemplet , som har en profildel til regulering, samt en tætningsflade for tæt kontakt med sædet i "lukket" position [1 ] [2] .
De bruges i tilfælde, hvor det er nødvendigt at blande forskellige medier i visse proportioner, for eksempel koldt og varmt vand , opretholde en konstant parameter (for eksempel temperatur ) eller ændre den i henhold til en given lov. Forskellen mellem blandeventiler og reguleringsventiler er, at reguleringshandlingen, som indstiller stemplets position i den første, bestemmer strømningshastigheden af to medier på samme tid, og ikke én, som i reguleringsventiler [1] .
Ud over reguleringsventiler kan blandeventiler styres af en elektrisk eller pneumatisk aktuator (se fig.).
Direkte virkende regulatorer bruges til at opretholde et konstant tryk i rørledningen, dette behov kan opstå under reelle driftsforhold, når tryksvingninger i arbejdsmediet forekommer i det, som er uacceptable for den normale drift af det teknologiske system eller installation.
I modsætning til indirekte ventiler , hvor det for kontinuerlig regulering er nødvendigt at overvåge tilstanden af den kontrollerede parameter med specielle sensorer og, hvis den afviger fra normen, udsende et kommandosignal til aktuatoren, fungerer den direkte virkende regulator direkte fra mediet i den kontrollerede del af rørledningen uden brug af fremmede energikilder. Ud over sådanne regulatorer er direkte virkende ventiler sikkerhedsventiler relateret til sikkerhedsventiler og kontraventiler relateret til sikkerhedsventiler .
Trykreguleringen kan udføres efter regulatoren (i retning af mediestrømmen), i hvilket tilfælde regulatoren kaldes "Efter sig selv", eller foran den, i så fald kaldes den "Upstream".
Funktionsprincip:
Lad os antage, at et givet nominelt tryk i rørledningen svarer til en konstant strøm af mediet gennem regulatoren, mens kraften fra mediets tryk på følerelementet kompenseres af belastningsgeneratoren ( fjeder eller belastning ), dvs. , systemet er i ligevægt . Når trykket i rørledningen ændres, forstyrres denne balance, og ventilventilen bevæger sig, overvinder kraften fra sætpunktet, eller omvendt, bukker under for det, mens graden af åbning af det regulerende organ, og som følge heraf flowet hastigheden af mediet vil ændre sig. Med en ændring i flowet ændres trykket , og når det når sin begyndelsesværdi, kommer systemet igen i ligevægt, og lukkeren holder op med at bevæge sig.
De mest almindelige direkte virkende regulatorer er udstyret med membranaktuatorer . Tilslutningen af regulatorer til rørledningen er som regel flanget , dog er der regulatorer med små diametre med gevindforbindelse (kobling) [1] [2] [3] .
Niveauregulatorer bruges i fartøjer, der bruges i el- , køle- og andre installationer. De styres af en flyder , ved hvilken en ekstra mængde væske tilføres ("effektregulator") eller en overskydende mængde væske frigives ("overløbsregulator") - statisk og astatisk type [1] [2] .
De kan også bruges som kontrolventiler, men meget sjældnere, andre typer: