Регулирующий клапан Sapag MONOVAR®

Клапаны Sapag MONOVAR® предназначены для использования во всех тяжелых приложениях промышленного сектора и водоснабжения для управления потоком и/или давлением среды при высокой скорости потока, когда из-за высокой вероятности возникновения явлений кавитации использование клапанов традиционной конструкции невозможно.

Основные преимущества


  • Запатентованный чрезвычайно простой дизайн конструкции
  • Отличные характеристики кавитации
  • Очень точное управление потоком и давлением среды
  • Ручное или автоматическое управление клапаном
  • Подходит для измерения расхода
  • Доступны малые размеры
  • Минимальное воздействие на поток
  • Поток разделяется поровну на большее количество струй, что гарантирует точную и стабильную работу
  • Конструкция подавляет вибрацию, кавитацию, колебания давления и избыточный шум
  • Подходит для применения при высоких скоростью
  • Подходит для высокого перепада давления

Эти уникальные особенности, вместе с широким спектром конструкционных материалов делают очевидным выбор клапанов Sapag MONOVAR® во всех тяжелых ситуациях промышленного сектора и водоснабжения, требующих управления потоком среды или некоторыми соответствующими характеристиками, например, давлением, температурой, уровнем и т.п.

Применение


  • Системы водоснабжения (надежность, давление, кавитация)
  • Промышленные потока, охлаждения и системы смешивания (кавитация, чувствительность, давление, надежность)
  • Головного сооружения водоканала (снижение гражданских работ, кавитация, надежность)
  • Лабораторные испытания установок (чувствительность, отсутствие воздействия)
  • Байпас турбины (плотины)
  • Конец линии, свободный выпуск
  • Замена насосов переменной скорости на насосы с постоянной подачей или постоянным давлением в сочетании с клапаном Sapag MONOVAR®
  • Решения для применения с морской водой по запросу

Технические характеристики


  • Размеры: DN100 - DN2000 (4” - 80”)
  • Давление: 50 bar (725 psi)
  • Температурный диапазон: -50° to +200°C (-60°F to +390°F)
  • Подключение трубопроводов: EN 1092-1, PN10/16/20/25, ANSI B16.5 Class 150, MSS SP 44 Class 150, AWWA C207, другие по запросу

Устройство


Простота конструкции клапана Sapag MONOVAR® поясняется на рисунке.

Две круговые перфорированные пластины, и кольцевой корпус (1), установленный между фланцами труб. Пластина (2) является неподвижной. Пластина (3) на стороне входящего потока может свободно скользить вверх и вниз. В полностью открытом положении отверстия в пластинах согласуются.Полностью закрытое положение получают путем перемещения подвижной пластины (3) на один полный диаметр отверстия.

При промежуточном положении пластин, отверстия в неподвижной пластине частично перекрываются соответствующими отверстиями подвижной пластины, при этом достигаются определенные характеристики потока.

Клапан может управляться вручную или с помощью пневматического, гидравлического или электрического (предпочтительно) регулирующих приводов.

Преимущества


Энергия, выделяемая жидкостью при протоке через клапан, часто приводит к возникновению возмущений в потоке.

Примеры: колебания потока и давления жидкости являются причиной возникновения вибрации в трубопроводах, кавитационных пузырьков (т.е. пузырьков пара жидкости), и шума. Шум вызван внезапной имплозией кавитационных пузырьков.

В клапанах Sapag MONOVAR®, рассеивание энергии контролируется за счет множества распределенных струй, которые разделяет поток. Это означает, что возмущающие воздействия значительно уменьшаются, как описано ниже:

  • Благодаря конструкции с множеством струй, колебания протока уменьшаются и происходит быстрая стабилизация потока. Следовательно, устройства, такие как расходомеры могут быть размещены к регулирующему клапану ближе чем обычно, благодаря чему система может быть сконструирована более компактной.
  • Регулирующие клапаны Sapag MONOVAR® имеют лучшие кавитационные показатели, которые более благоприятны, чем у обычных клапанов. Благодаря своей конструкции, клапан Sapag MONOVAR® лучше справляется с кавитацией, чем традиционные регулирующие клапаны.
  • Полностью развитая кавитация не повреждает клапан Sapag MONOVAR® поскольку микровзрывы происходят в жидкости, а не в жизненно важных частях клапана. Эта уникальная конструкция превосходит конструкция обычных клапанов, где кавитация часто наблюдается на обтюраторе и седловом уплотнении. Кавитационные пузырьки пара не образуются, когда клапан Sapag MONOVAR® выбран должным образом.

Последний аргумент эксплуатационной надежности: клапаны Sapag MONOVAR® не имеют естественной тенденции для открывания или закрывания в процессе управления расходом или давлением.

Гидравлические характеристики


Этот раздел дает краткий обзор гидравлических проектных данных и критериев отбора для клапанов управления Sapag MONOVAR®. Данные получены на основе измерений на испытательных стендах Sapag, опыта накопленного Sapag на тестовых инсталляций турбинных установок и обратной связи с потребителями клапанов управления Sapag MONOVAR® в промышленности и в области водных ресурсов.

Кавитация

Сужения пути потока, внезапные расширения и изменения направления, с которыми сталкиваются жидкости при прохождении через клапан, как правило, создают локальные участки снижения давления. Если локальное давление падает ниже давления парообразования жидкости, то жидкость закипает. В жидкости возникают микровзрывы пузырьков пара. Это явление называется кавитацией.

MONOVAR® index cavitation img

Тенденция клапана к кавитации обычно характеризуется числом кавитации, определяющееся как:

σ = (P2-Pv) / (P1-P2)

P1
абсолютное давления на входе, измеренное на расстоянии 1 диаметра трубы над клапаном,
P2
абсолютное давление, измеренное на расстоянии 10 диаметров трубы под клапаном, с учетом поправки на потери на трение между точками 1 и 2,
Pv
давление парообразования (кипения) жидкости при рабочей температуре.

Эти значения давления, как правило, выражается в метрах столба жидкости. Некоторые производители клапанов используют число кавитации, определяющееся как:

K = (P1-P2) / (P1-Pv)

с теми же обозначениями. Простая алгебра показывает, что два номера связаны соотношениями

K = 1 / (1+σ)

и

σ = (1-K) / 1

Для заданного открытия клапана различные значения σ установлены производителем, соответствующие различным степеням кавитации. Кроме того, для данного клапана значения, определенные как σ, изменяются с открытием. Эти значения могут быть отображены в виде кривых так называемого "необходимого сигма", которые указывают на степень риска кавитации, с которыми будет сталкиваются пользователи клапана данного производителя.

Условный проход

Условный проход определяется как поток, проходящий через один метр диаметр Sapag MONOVAR®, который вызывает потери напора равны один метр напора воды.

Условный проход q11 может быть записан в терминах потерь напора, как:

q11 = Q / (D2√ΔH)

q11
удельный поток в м3/с при заданном открытии клапана,
Q
общий поток, проходящий через клапан в м3/с,
ΔH
потери напора воды в метрах водяного столба, при открытия клапана,
D
номинальный диаметр клапана MONOVAR® в метрах.