Obtokový ventil: co to je, princip činnosti, k čemu se používá, jak vybrat a nainstalovat

Principem činnosti nejjednoduššího ventilu je vyrovnávání síly vytvářené tlakem pracovní tekutiny na plochu sedla a pružnou silou pružiny. Sedlo ventilu je konstrukční prvek, který tvoří pracovní hranu, která zajišťuje těsné usazení uzavíracího prvku. Nejjednodušší ventil má konstrukci znázorněnou na obrázku 1a. V tělese 1 je pracovní hrana, na kterou těsně dosedá blokovací prvek 3, přitlačený pružinou 2. Síla vytvářená pružinou 3 určuje tlakový rozdíl mezi dutinami P a T, při kterém se ventil otevírá. Obrázek 1b ukazuje ventil v otevřeném stavu, kde šipky ukazují směr pohybu pracovní tekutiny. Dvoustupňové ventily, v závislosti na jejich účelu, mohou mít různé konstrukce a budou diskutovány níže.

Klasifikace

Existuje několik typů ventilů podle typu uzavíracího prvku. Nejběžnější jsou: kulové (kuličkové), kónické, ploché (viz obrázek 2). Pro své vysoké těsnící vlastnosti a vyrobitelnost se nejvíce používají kulové (kulové) a kuželové ventily.

Podle způsobu instalace

Čtěte také: Kamaz 5320 2 dveře. traktor, 210 hp, 5 manuální převodovka, 1976 – 2002 – motor nevyvine plný výkon

K dispozici jsou ventily kartuše, potrubí, tupé (přírubové) a modulární instalace. Kartušové ventily se dále dělí na šroubovací (závitové) a zapuštěné. Existuje další kategorie – bezrámové ventily. Bezrámové ventily jsou typicky souborem ventilových komponent navržených pro instalaci do ventilové desky nebo tělesa.

Kartušové a bezrámové ventily mohou být použity v hydraulickém systému pouze jako součást ventilového bloku nebo instalovány v samostatném krytu. Na Obr. 3 jsou na příkladu ventilového bloku znázorněny ventily vložky a rámu před instalací a v namontovaném stavu.

Ventily namontované na potrubí mají závitové porty pro připojení hydraulických vedení. Ventily pro montáž na tupo jsou obvykle navrženy pro instalaci přímo na hydraulickou jednotku (například hydraulický válec nebo motor) a jsou zajištěny skupinou závitových spojovacích prvků. Ventily namontované na potrubí a na tupo jsou znázorněny na Obr. 4. a Obr. 5.

Do podskupiny ventilů montovaných na tupo patří stavebnicové hydraulické zařízení SETOR (viz obr. 6). V závislosti na maximálním průtoku pracovní kapaliny se zařízení dělí do několika skupin: CETOP 02, 03, 05, 07 a 08. Seznam komponentů CETOP zahrnuje celou řadu hydraulických prvků: jedná se o všechny druhy ventilů, hydraulické ventily , zařízení pro řízení průtoku a dokonce i filtraci pracovní tekutiny. Všechny prvky se montují ve skupinách nebo jednotlivě na montážní desky. Příklad sestavení hydraulického systému na bázi elementové základny CETOP 03 je na obr. 7. Obr.

Pojistné ventily

Pojistný ventil je krátkodobý tlakový regulační ventil. Je instalován v hydraulickém systému pro omezení maximálního možného tlaku v potrubí. Každý hydraulický systém má pojistný ventil ve vysokotlakém potrubí opouštějícím čerpadlo. Pojistné ventily lze instalovat do potrubí, kde tlak nesmí překročit stanovenou hodnotu. Například v přívodním potrubí hydromotorů jsou instalovány pojistné ventily, které omezují tlak v nich a v důsledku toho omezují maximální sílu generovanou motorem. Kromě výše zmíněných mají pojistné ventily mnoho typických aplikací.

Podle GOST 2.781-96 jsou pojistné ventily na schématech označeny tak, jak je znázorněno na obrázku 8.

V návrzích okruhů lze použít pojistný ventil k zajištění minimální specifikované úrovně tlaku nebo zpětné vody v potrubí hydraulického systému. V této aplikaci se bezpečnostní ventily obvykle nazývají zádržné ventily, což odráží povahu jejich činnosti.

Provedení přímočinného pojistného ventilu je schematicky znázorněno na obrázku. 9. V pouzdře 1 je instalován kuželový zajišťovací prvek 2, přitlačený pružinou 3 k sedlu. Pružina se nastavuje stavěcím šroubem 4. Pojistná matice 5 slouží k fixaci seřizovací polohy šroubu. Pohyblivý držák 8 pružiny je utěsněn podél mezery s tělesem 1. Uzavřený objem 6 a mezera 7 působí jako tlumič vibrací pro uzavírací prvek ventilu. Přímočinné ventily mají vysokou rychlost odezvy, což je jejich hlavní výhoda. Mezi nevýhody patří nestabilní provoz a sklon k samokmitání. S rostoucími provozními náklady se také výrazně zvětšuje velikost ventilu.

Nepřímo působící ventily, které se často nazývají dvoustupňové nebo servoventily, takové nevýhody nemají. Konstrukce takového ventilu je znázorněna na obrázku 10. Hlavní blokovací prvek 1 je přitlačován k sedlu tělesa 9 pružinou 2. Blokovací prvek má škrticí otvor 3. Pracovní dutina je oddělena od odtokového potrubí T pilotní ventil s aretačním prvkem 4, přitlačený k sedlu pružinou 5. Předpětí pružiny nastavovacího mechanismu se skládá z seřizovacího šroubu 7 s pojistnou maticí 10, podpěry 6 a těsnění 8.

Ventil pracuje následovně: když je tlak v potrubí P pod nastavenou odezvou ventilu, úrovně tlaku v pracovní dutině a potrubí P jsou stejné, hlavní uzavírací prvek je přitlačován pružinou 9 k sedlu. polohy ventilových prvků jsou znázorněny na obrázku 10. Když tlak dosáhne hodnoty pilotního nastavení, ventil se otevře a pracovní tekutina procházející škrticím otvorem 3 se řítí do potrubí T. Když pracovní tekutina prochází škrticím otvorem, mezi nimi vzniká tlakový rozdíl linie P a pracovní dutina. Tento tlakový rozdíl působí na blokovací prvek 2 a po překonání síly pružiny 9 se pohybuje, což vede k otevření hlavního ventilu.

Co to je a proč je to potřeba?

Obtokový ventil, také známý jako přepouštěcí ventil, je zařízení, které reguluje tlak v systému obtokem nebo odvedením přebytečného objemu pracovního média (plynného nebo kapalného) do jiného okruhu. Zvláštností jednotky je, že je schopna to dělat nepřetržitě, což se liší od bezpečnostního analogu, který snižuje tlak v potrubí jednorázovým nebo periodickým odebíráním média z něj.

Přečtěte si také: Byl představen vůbec první levný pickup URAL Next 2021-2022: nyní je o něm známo vše

Podobný reduktor tlaku na rozdíl od přepadové jednotky udržuje stabilní tlak kapaliny v dalším toku z ní, zatímco přepadová jednotka udržuje stabilní tlak kapaliny před sebou.

Montážní funkce

Konkrétní místo instalace obtokového zařízení závisí na uspořádání a typu potrubí. Ventil lze integrovat do přídavného přepínacího okruhu. U topných systémů s uzavřeným cyklem se přetlak uvolňuje do vratného potrubí. Může být také použit jako pojistný ventil, nastavený na nouzový tlak a s vypouštěním kapaliny do kanalizace.

V hlavním okruhu jednookruhového vytápění je obtokový ventil instalován na výstupu obtoku za vstřikovacím čerpadlem.

Obtokový ventil pro systém lokálního vytápění. Schéma instalace.

Pro větší bezpečnost a zabezpečení celého topného okruhu je vhodné kromě obtokového zařízení instalovat další:

• zpětný ventil, aby se zabránilo opačnému směru proudění,
• odvzdušňovací ventil pro odvzdušnění vzduchových kapes,
• vypouštěcí ventil pro úplné vypuštění média ze systému,
• pro maloprůměrové systémy chatového typu – síťové filtry.

Ve víceokruhových systémech jsou v každém okruhu instalovány obtokové ventily.

Aplikace

Ventil se používá v potrubí, kde může dojít ke zvýšenému tlaku pracovního média.

V autech vypouští přebytečné výfukové plyny, které roztáčí lopatky turbíny, čímž snižuje tlak v sacím potrubí. To v konečném důsledku chrání motor před přehřátím a poruchou. V přívodním palivovém a chladicím potrubí odvádí přebytek vzniklý pod tlakem do palivové nádrže, resp. expanzní nádrže.

Tato armatura je široce používána v zařízeních pro vytápění a zásobování teplou vodou, kde zajišťuje racionální fungování všech topných zařízení a potrubních úseků. V kombinaci s vyvažovacími a dalšími ventily fungují armatury jako regulátor tlaku.

Механизм

Konstrukce obsahuje kovové tělo (litina, bronz, mosaz), uvnitř kterého je tlumič a pružina, která jej aktivuje. Ventilem může být šoupátkový ventil, talíř atd. Další možností je uzavírací membrána s tyčí. V těle je zabudována rukojeť, která slouží k nastavení přístroje.

Zařízení používaná ve velkých sítích a potrubí o velkém průměru mohou ve svém krytu obsahovat pákový mechanismus.

Konstrukce obtokového ventilu:

Čtěte také: Nápravy nákladních automobilů: klasifikace, konstrukce a účel

Princip činnosti

Chladicí kapalina, voda a plynné médium, pohybující se potrubím, vyvíjejí tlak na ventil, který je držen na místě pružinou. Jakmile tlaková síla dosáhne předem stanovené úrovně, ventil se otevře a přebytečný objem pracovního média je odveden speciální odbočkou do dalšího okruhu systému.

Po poklesu hladiny do normálu spirála vrátí ventil do původní polohy a obsah potrubí dále cirkuluje.

U membránového mechanismu je průchod pro chladicí kapalinu pod vlivem tlaku otevřen membránou. Když se tlak vrátí do normálu, membrána se vrátí na své původní místo.

V automobilu má obtoková sestava turbíny klapku, jejíž úplné otevření nebo zavření závisí na páce aktivátoru. Délka jeho tahu se může časem měnit pod vlivem různých faktorů. Proto se toto sleduje a upravuje se trakce.

Технические характеристики

Hlavní veličiny, které určují provozní schopnosti bypassových zařízení v systému:

• Průměr průchodu. Vnitřní průřez průchodu nosiče ventilem. Může se lišit od průměru hlavního okruhu systému.
• Šířka pásma. Charakterizuje objem pracovního média schopného projít ventilem za jednotku času při jmenovitém tlaku 1 atm. Měřeno v metrech krychlových/hod.
• Konečný tlak. Maximální hodnota přetlaku, pro který je zařízení navrženo. Překročení tohoto parametru v systému vede k posunutí táhla ventilu a začátku obtoku média. Stanoveno při teplotě nosiče 20 °C.
• Rozsah nastavení. Hranice možnosti nastavení přetlaku, při kterém se ventil začíná otevírat. Jednotkou měření je bar.

Stupnice nastavení s posuvným jezdcem

Typy a provedení

Podle principu činnosti se obtokové ventily rozlišují s pružinovým a membránovým provedením. Pružinové mechanismy převládají v systémech, kde průřez potrubí není větší než 200 mm, v ostatních vodovodních a topných sítích se používá princip pákového zatížení.

Membránové jednotky se stále častěji používají při práci s kapalnými médii, která obsahují pevné částice.

V závislosti na prostředí potrubí jsou bypassová zařízení určena pro:

Podle účelu systému se používají pro potrubí:

• přívod studené vody,
• přívod teplé vody,
• topení,
• chlazení,
• klimatizace.

V systémech vytápění a zásobování vodou se obtokové ventily rozlišují podle jejich účelu:

• pro radiátory;
• pro kotel a bypass;
• pro automatické doplňování;
• pro nízké nebo vysoké tlaky.

Tato fotografie ukazuje přepouštěcí ventil se stupnicí nastavení. Vyrobeno z bronzu a mosazi, určené pro instalaci do systémů ústředního vytápění.

Spolu s regulátory bypassu je v provedení vytápění instalováno:

• odvzdušňovací otvor pro zamezení vzduchových bloků v potrubí;
• třícestný ventil pro směšování nebo oddělování proudů teplé a studené vody;
• zpětný chod, zabraňující zpětnému toku v potrubí.

Pro průmyslové a inženýrské sítě se používají provedení se jmenovitou světlostí DN do 500 mm a přírubovým připojením.

Ve voze jsou přístupová zařízení pro:

• turbíny;
• mechanismus přívodu paliva;
• chladicí systémy motoru.

Obtoková jednotka turbíny vypouští výfukové plyny, čímž se snižuje tlaková síla v potrubí. Chrání tak motor před přehřátím.

V palivovém potrubí přepadová jednotka reguluje rychlost dodávky benzínu v něm odváděním přebytku čerpaného do motoru benzínovým čerpadlem zpět do palivové nádrže.

Typy obtokových ventilů

Přestože princip fungování a výkonnostní charakteristiky jsou podobné, zařízení mají další rozdíly.

Způsob připojení

U potrubí malého průměru (do 150 mm) jsou vstupní a výstupní potrubí obvykle vyrobeny se závitovým připojením. Možnosti – vnější nebo vnitřní závit trubky. U potrubí velkých průřezů se spoje provádějí svařováním nebo pomocí přírubových spojů.

Přírubové ventily s velkým průměrem

Směr toku

Ventil instalovaný v hlavním toku má obvykle hranatý tvar pro připojení výstupního okruhu. Ventily obsažené v obtokovém potrubí mohou být také přímoprůtočné.

Obtokový ventil s přímým průtokem

Čtěte také: 31 000 km s vrtacím jeřábem Ural-NEXT 43206: podrobná zpráva

Aktivní prvek

Výstup je obvykle blokován uzávěrem nebo klapkou. Ale v některých provedeních je blokovacím prvkem membrána spojená s tyčí. Použití možností membrány se doporučuje v potrubích s pracovním médiem obsahujícím kromě kapaliny nebo plynu i pevné částice.

Mechanismus účinku

Rozdíl ve způsobu ovlivňování uzavíracího prvku vedl ke vzniku dvou typů ventilů.

• Přímá akce. Jednoduché mechanické zařízení, ve kterém chladicí kapalina přímo působí na aktivní prvek ventilu. Levné a relativně snadné na údržbu.
• S prvky nepřímého vlivu. Ve skutečnosti se skládá ze dvou ventilů. Ventil o malém průměru funguje jako tlakový senzor a po aktivaci ovládá tyč hlavního ventilu, která otevírá odtok do obtokového kanálu. Vyznačuje se přesnějším nastavením prahu odezvy.

Tipy na výběr a přibližné ceny

Při výběru obtokového zařízení si spotřebitel musí být vědom toho, že je navržen tak, aby zajistil normální provoz systému a neustále v něm udržoval stabilní tlak.

Takové zařízení musí splňovat následující požadavky:

• pomoc při snižování tlaku, rychlé přesměrování přebytečného objemu chladicí kapaliny do jiného okruhu;
• mít dostatečný rozsah nastavení;
• být vhodné pro způsob připojení k potrubí, např. mít závitové připojení pro potrubí o průměru ½′′.

Průtokové zařízení se volí především podle typu pracovního média potrubí: plyn, pára, voda.

Dále se řídí určitými kritérii.

kritéria

Mezi hlavní patří:

• vlastnosti pohonu;
• typ a konfigurace potrubí;
• materiál ventilu;
• průměr zařízení (DN), který by neměl být menší než průřez přívodního potrubí;
• rozsah poklesu tlaku podporovaný zařízením;
• kapacita klapky, charakterizovaná maximálními a minimálními hodnotami Kvs;
• provozní a maximální teplota média.

Konkrétní provozní tlak, na který je nutné ventil seřídit, je uveden v datovém listu.

Je důležité zajistit správnou instalaci, pro kterou musí být vše správně spočítáno s ohledem na parametry a konfiguraci systému. Například ve složité topné struktuře je lepší instalovat regulátor přepadu za všechna čerpadla a navíc použít zpětné ventily k jejich ochraně.

Měli byste věnovat pozornost spolehlivosti dodavatelů, abyste nenarazili na padělané produkty.

Přibližná cena obtokových ventilů pro domácí použití se pohybuje od 1700 5 do 200 XNUMX rublů. Průmyslová provedení vybavená měřícími přístroji, přírubami a širokým rozsahem nastavení jsou mnohem dražší.

Přepadový rohový ventil zobrazený na fotografii s DN ¾“, určený pro 0,06-0,36 bar, s nastavovací hlavou, bude stát 1680 XNUMX rublů. Instaluje se tak, aby zajistil normální provoz čerpadla. Odvádí přebytečnou chladicí kapalinu při překročení tlaku v chladičích do zpětného potrubí.

Pokud si musíte koupit obtokové zařízení pro auto, musíte vzít v úvahu všechny vlastnosti předchozího a nehonit se po levných padělcích.

Funkce produktu

Funkcí takového zařízení je rychlé vypouštění přebytečných objemů chladicí kapaliny a tím snižování úrovně jejího tlaku. Obecné požadavky na takové uzly jsou, že musí:

• pomáhají snížit tlak rychlým vypouštěním přebytečné chladicí kapaliny.
• mít přesné nastavení a pro topné systémy v obytných prostorách je žádoucí, aby bylo nastavení ruční.
• mají vysokou pevnost a spolehlivost.
• zajišťuje bezpečný provoz topných systémů díky spolehlivosti vlastní konstrukce.

Typy provedení obtokových ventilů

Obtokový ventil pro topné systémy může být dvou typů, charakterizovaných principy činnosti. Nejběžnější je pružinová verze, ale páková verze se používá hlavně na velkých dálnicích. Princip činnosti pružinového zařízení spočívá v tom, že během pohybu chladicí kapalina tlačí na speciální ventil, který je omezen pružinou.

Když se úroveň tlaku rovná stlačovací síle pružiny, otevře se pojistná tyč a přebytečná kapalina začne být vypouštěna pomocí výstupní trubky. Poté, co se situace vrátí do normálu, pružina vrátí ventil do původní polohy a chladicí kapalina pokračuje v pohybu bez omezení.

Obtokový ventil topného systému

Pružinová zařízení se používají v systémech, ve kterých průměr trubky nepřesahuje 200 milimetrů, v ostatních případech se používá provedení s pákovým zatížením. Jeho rozdíl od pákového spočívá především v tom, že při absenci pružiny je tyč upevněna pomocí přídavného závaží, jehož hmotnost se může lišit. V tomto případě je kritický indikátor nastaven s určitou chybou a samotné nastavení se provádí změnou hmotnosti nákladu.

Každý topný systém musí obsahovat bezpečnostní a nastavovací prvky. S jejich pomocí se mění parametry dodávky tepla – automatické nastavení a stabilizace provozu. K tomuto účelu slouží uzavírací armatury pro otopné soustavy včetně třícestných, zpětných, vyvažovacích a diferenčních obtokových armatur otopné soustavy.

Přehled

Autonomní ohřev je nutné přizpůsobit aktuálním hodnotám parametrů – teplotě a tlaku. Pro splnění těchto účelů jsou nutné bezpečnostní, směšovací, obtokové a obtokové ventily pro vytápění.

Regulační ventil pro vytápění na rozdíl od uzavíracích ventilů pracuje v poloautomatickém nebo automatickém režimu. Všechna zařízení musí splňovat specifické indikátory dodávky tepla. Chcete-li to provést, musíte nejprve vypočítat indikátory, vypracovat podrobný diagram a s ohledem na získané výsledky vybrat optimální regulační ventil pro topné systémy a další typy těchto prvků. Hlavní ukazatele jsou:

1. 1. Tlak – maximální a jmenovitý. Princip činnosti obtokového ventilu předpokládá určité spínací meze, které nesmí být menší než maximální hodnota o 7-12%.
2. 2. Teplotní režim. Uzavírací ventily musí fungovat normálně i při maximálním tepelném zatížení.
3. 3. Nezbytné zařízení pro odvod vzduchu musí být vybráno ve fázi návrhu. Jeho úkolem je stabilizovat stav systému, když nastanou možné nouzové situace.
4. 4. Typ chladicí kapaliny – nemrznoucí kapalina nebo voda. V prvním případě jsou pravděpodobné poruchy, protože zařízení není navrženo pro chladicí kapalinu s hustotou větší než voda.

Princip činnosti

Často se během topného provozu teplota zvyšuje. To vyvolává zvýšení tlaku a zničení všech prvků systému. Aby byla část chladicí kapaliny vypuštěna včas, je nutný obtokový ventil.

Princip činnosti zařízení je poměrně jednoduchý – tlak chladicí kapaliny je neustále aplikován na sedlo mechanismu obtokového ventilu. Pokud se tlak pružiny na rozdíl od vnějšího tlaku sníží, armatura se začne posouvat a vytéká určitá část teplé vody. Po normalizaci tlaku se sedlo vrátí do původní polohy.

Existují dva hlavní typy ventilů – s konstantním reakčním tlakem a možností ručního nastavení tohoto indikátoru. Pro autonomní systémy je nejlepší použít druhý typ, protože se dá přizpůsobit všem parametrům vytápění domu. Tlakový ventil plní následující funkce:

1. 1. Snižuje hluk. Bez instalace tohoto zařízení se zvyšuje cirkulace chladicí kapaliny, což vede ke zvýšenému hluku a vibracím.
2. 2. Zabraňuje tvorbě rzi. Při překročení teploty vzniká kyslík, který je hlavní příčinou korozních procesů.
3. 3. Snižuje hydraulický tlak na čerpadlo.

Ventil je nutný pouze pro uzavřené systémy v samotížném topném okruhu tento prvek není potřeba. Při překročení teploty je expanze chladicí kapaliny kompenzována expanzní nádrží.

Uzavírací ventily pro bypass jsou součástí povinné konfigurace bezpečnostního systému. Toto zařízení je také namontováno v nejvyšším bodě obvodu a v určitých oblastech.