Редукционный клапан для газа принцип работы

Обновлено: 05.07.2024

По своему назначению существует несколько типов регуляторов давления.

Регулятор давления пара после себя - редукционный клапан.

Наиболее часто используется редукционный клапан, также в технической литературе может встречаться другое его название - регулятор давления пара после себя. Задачей такого клапана является поддержание постоянного давления в трубопроводе за клапаном. В случае увеличения давления на входе, диск клапана закрывается, сужая или, другими словами, редуцируя (откуда получил название редукционный) проходное сечение в клапане, тем самым избегая повышения давления за клапаном. В случае снижения давления клапан наоборот открывается, поддерживая прежнее значение давления.

Регулятор давления пара до себя - перепускной клапан.

Другой клапан получил название перепускной или, иначе, регулятор давления пара до себя. Основным назначением перепускного клапана является поддержание постоянного давления в трубопроводе до клапана. В случае увеличения давления на входе клапан открывается и перепускает (благодаря чему называется перепускным) через себя часть среды, оставляя давление до клапана без изменений. Здесь принцип такой же, как и у стандартного предохранительного клапана, за тем лишь исключением, что предохранительный клапан, как правило, не предназначен для постоянной работы в таком режиме, в то время как перепускной клапан может регулировать расход практически постоянно.

Регулятор перепада давления - еще один регулятор, который служит для поддержания перепада давления. Поддержание постоянного перепада давления позволяет получать постоянный расход на определенных участках системы, что, в свою очередь, дает возможность осуществлять более точную регулировку температуры.

Помимо назначения регуляторы давления отличаются по конструкции. Практически все типы регуляторов давления производства Valsteam ADCA Engineering представлены на нашем сайте.

Немного о Common Rail системах

Так как далее мы будем детально рассматривать редукционные клапаны, давайте для начала разберемся в их месте в топливных системах. Например, в Common Rail системах, которые, например, производят Bosch и Delphi . Сразу же отметим, что аналогичные клапаны встречаются и в системах смазки, однако далее мы будем рассматривать данные устройства именно в контексте дизельных топливных систем и насосов высокого давления. Итак, вот без каких элементов Common Rail не может работать:

Подкачивающий топливный насос;
Топливный фильтр, оборудованных клапаном предварительного подогрева;
Дополнительный насос;
Сетчатый фильтр (грубой очистки);
Датчик температуры дизеля;
Насос высокого давления, он же ТНВД;
Клапан дозирования топлива;
Регулятор давления;
Топливная рампа;
Редукционный клапан;
Форсунки.

Системы, имеющие топливные рампы, особенно сильно страдают от проблемы перепада давления. Кстати, именно эти проблемы они в теории и должны решать, но на деле оказалось, что практически полное решение проблем пульсации давления не помогло предотвратить ситуаций, когда в магистраль попадал воздух или же в ней оказывался излишек топлива . К счастью, сама система дает возможность регулировки давления и основных параметров впрыска. Что касается уже указанных проблем с воздухом и давлением, то их позволяет решить внедрение в систему редукционного (перепускного) клапана.

Основные неисправности

Игнорировать выход перепускного клапана из строя категорически не стоит. Дело в том, что это может стать причиной не только затрудненного пуска и нестабильной работы двигателя, но даже ускоренного износа фильтров и термостата. Точно убедиться в неисправности клапана в большинстве случаев легко – убедитесь в том, что система герметична , после чего измерьте давление. Давление не должно быть низким. Если вы не смогли точно продиагностировать поломку упомянутого элемента топливной системы, то эту работу лучше доверить специалисту по дизельным агрегатам или сразу приступить к замене старого клапана новым. Помните о том, что перепускной клапан со временем может попросту засориться. Некачественное дизельное топливо может довольно быстро вывести из строя не только насосы, но и такое простое устройство, которое в норме должно ломаться вследствие сильного старения металла пружины . Как правило, в месте его установки скапливаются парафины, которые мешают сбрасывать давление в системе.

Выбор нового перепускного клапана ТНВД

Подобрать подходящий клапан будет не так уж сложно. Несмотря на простоту данного изделия, оно не всегда является дешевым. Цена во многом будет зависеть от производителя. Продолжать эксплуатацию автомобиля с неисправным перепускным клапаном ТНВД не рекомендуется. Вот как его можно найти в онлайн- и офлайн-магазинах:

По коду запчасти, если вы его знаете;
По данным транспортного средства и дизельного агрегата;
По VIN-коду.

Учитывайте, что при поиске по параметрам авто необходимо точно указывать параметры агрегатов . Если допустить даже небольшую ошибку, есть риск подобрать запчасть, которая попросту не сможет обеспечить нормальную работу топливного насоса. Также учитывайте, что отдельные изделия допускают регулировку, однако она должна производиться в соответствие с инструкциями по обслуживания и ремонту вашего автомобиля. И последнее: важно обращать внимание на фирму-изготовителя . В идеале стоит покупать оригинальный клапан, так как качество его исполнения будет гарантированно высоким. Несколько дешевле оригиналов обойдутся запчасти от таких производителей:

На деле это все те же оригиналы, но под именами фирм-изготовителей. Если они кажутся вам слишком дорогими, то можно рискнуть и взять менее качественные, но зато намного более дешевые аналоги от китайских и турецких производителей, а также европейских упаковщиков. Здесь стоит выделить ATY (Турция), SAT (Китай) и TQParts (Украина). Помните о том, что качество недорогих аналогов может варьироваться от крайне низкого до удовлетворительного. Если вас интересует надежное и долговечное решение для ремонта, то выбирать стоит продукцию от поставщиков на конвейеры автомобильных концернов.

Вывод

Редукционный клапан ТНВД – один из нескольких клапанов дизельных топливных систем, который отвечает за нормальную работу всего силового агрегата. Если он выходит из строя, автолюбитель сразу же сталкивается с несколькими проблемами, из-за которых эксплуатация транспортного средства будет сильно затруднена. Несмотря на довольно простое устройство, такие клапаны не очень-то редко выходят из строя. Зачастую проблему удается диагностировать самому автолюбителю, но мы рекомендуем обращаться за квалифицированной помощью к специалисту по дизельным системам. Если неполадки связаны именно с редукционным клапаном, то для покупки и установки запчасти не нужно будет выделять серьезный бюджет.

С полной версией статьи можете ознакомиться здесь .

Благодаря редуктору рабочее давление остается постоянным даже тогда, когда изменяется величина давления газа в баллоне.

Приборы различаются по принципу действия (прямого или обратного) и производятся для редуцирования различных газов: водорода, пропан-бутана, кислорода, ацетилена. Конструктивно они имеют две или одну ступень и возможность установки рабочего давления пневматическим или пружинным устройством.

В зависимости от вида регулируемого газа, редукторы для газового баллона с регулятором давления окрашивают в различные цвета.

Подсоединение прибора происходит с помощью гаек, соответствующих по резьбе нарезке штуцера на вентиле. Исключение составляют редукционные устройства для ацетилена, крепящиеся к баллону с помощью хомутов с упорными винтами.

Важно, что редукторы для баллонов с горючими газами имеют левую резьбу, что исключает присоединение их к кислороду. Баллоны с инертными газами или кислородсодержащие имеют правостороннюю резьбу.

Редуктор подбирается в зависимости от расхода газа и параметров входного и выходного давления.

Редукторы

Редуктор – это механическое устройство для стабилизации давления газа. Сжатый газ в баллоне находится под очень высоким давлением. Редуктор обеспечивает понижение давления на выходе до необходимых показателей (зависит от вида газовой смеси). И поддерживает давление на постоянном уровне.

Если вы планируете работать с газосварочным оборудованием, рекомендуем купить редуктор. Редукторы улучшают качество сварного шва, стабилизируют сварочный процесс и оптимизируют расход газа при сварочных работах.

Устройство

Основными рабочими элементами редуктора являются редуцирующий клапан, мембрана и запорная пружина. Пружина пытается перекрыть клапан редуктора с одной стороны. С другой стороны воздействует мембрана, стремясь его открыть. Одновременно осуществляется противодействие редуцированного газа с пониженным давлением. Когда рабочее давление снижается ниже нормы, сила воздействия мембраны превышает силу воздействия пружины, и клапан открывается. Для регулировки и контроля уровня давления редукторы оснащаются вентилями и манометрами.

Виды

Основная классификация газовых редукторов — по виду редуцируемого газа. В зависимости от рабочего газа редукторы делятся на кислородные, углекислотные, ацетиленовые, метановые, пропан-бутановые. Выбирать необходимо исходя из того, какими технологиями сварки вы пользуетесь – аргонодуговой, газовой, углекислотной.

Цветовая маркировка редуктора соответствует цвету газового баллона, для которого он предназначен. Экспериментировать с использованием неподходящих по газу редукторов настоятельно не рекомендуется. Редукторы для некоторых газов категорически запрещается применять для работы с другими газами.

Редукторы для горючих газов имеют левую резьбу, для негорючих – правую.

Пропускная способность

Пропускная способность определяет производительность газового редуктора. По пропускной способности редукторы делятся на два класса: постовые и рамповые. Постовые редукторы малой пропускной способности способны подавать до 5 м3/ч газа при давлении 3 атм или до 25 м3/ч при давлении 10 атм. Такие редукторы используют для обслуживания одного сварочного поста.

Рамповые редукторы отличаются высокой пропускной способностью до 100 м3/ч, могут обслуживать сварочные комплексы из нескольких постов, сверхмощные посты для резки и другое профессиональное специализированное оборудование. За счет того, что у рамповых редукторов сечения большего размера, они больше по весу и габаритам.

Применение устройств

Применение редукторов обусловлено их свойством понижения и стабилизации давления газа и используется как в домашнем и сельском хозяйстве, так и в медицине и промышленности.

Это требуется в таких случаях:

редуктор с регулятором для бытового газового баллона – применяется в бытовых автономных газоснабжающих системах и в баллонах, подающих газ на варочные поверхности;
в автомобильном газовом оборудовании – перед подачей сжиженного газа в двигатель;
на магистральных трубопроводах – для отвода природного газа в населенные пункты, где давление существенно ниже;
на подаче в сварочное, слесарное и отопительное оборудование;
для обеспечения медицинской помощи;
при проведении строительных работ – пропановые газовые редукторы для баллонов с регулятором применяются при настилах битумных и кровельных материалов.

Газовый редуктор – это прибор для регулирования и контроля давления газа на выходе из баллона. Все кто пользуются газовыми баллонами для газосварочных работ или бытовой газовой техники знают про регуляторы давления газа. Но, а для тех кто не знает зачем они нужны и что будет если не пользоваться ими мы подготовили данную статью.
Зачем нужен газовый редуктор?
Природный компримированный (сжатый) газ в баллонах используется человечеством как в бытовых целях так и на производстве. Его используют как топливо для отопительных приборов, как дешёвое автомобильное топливо, для газосварочных работ, для кухонных газовых плит и других бытовых газовых приборов.

Все знают, что газ, который используется как топливо для бытовых целей является взрыво/пожароопасным веществом. В баллонах пропан находится в сжатом состоянии и для того чтобы регулировать его на выходе из ёмкости необходим прибор который и называется газовым редуктором.
Нужен ли газовый редуктор для ГБО?
Редуктор для газового баллона рассматривается как необходимая составляющая установки газобаллонного оборудования (ГБО) в автомобиле. От этого прибора зависит слаженная работа всей системы газового оборудования, он выравнивает давление газа на выходе из пропанового баллона и испаряет его. Стоит помнить, что редукторы для пропана и метана отличаются друг от друга. У метанового редуктора мощность выше, так как рабочее давление составляет 250 ат., а у пропановой смеси 16 ат. Мощность редуктора должна соответствовать мощности двигателя автомобиля. Стабильная работа редуктора, это гарантия безопасного использования ГБО.

Качественный газовый редуктор для баллона обезопасит вас и ваше имущество от рисков взрыва, который может произойти по разным причинам, в том числе и из-за низкокачественного несертифицированного прибора.
Типы газовых редукторов
Существуют разные типы редукторов, бытовые типы отличаются от промышленных. Так же выбор прибора должен зависеть от используемого горючего газа и назначения. Редукторы по виду горючих газов отличаются друг от друга, нельзя использовать редуктор для метана с пропановым баллоном.

Приборы регулировки давления газа нужно выбирать исходя из:

Типа используемого газа;
Способа подключения;
Диапазона давления;
Максимальной мощности;
Диапазона рабочих температур.

При покупке обязательно стоит проверить все составные части и крепления прибора и наличие нормативных документов и гарантии.

Регуляторы давления газа

При подаче начального высокого давления дроссель регулятора автоматически устанавливает величину открытия до нужного значения, что приводит к изменению гидравлического давления и снижению рабочего давления газового потока.

Поддержка полученного значения с помощью регуляторов реализуется двумя способами – до себя или после путем воздействия на подвижную составляющую через мембранную головку.

В зависимости от вида усилия, прилагаемого на подвижную систему, регуляторы подразделяются на рычажные и пружинные.

Принцип действия прямого редуктора

Конструктивно все газовые редукторы для баллона с регулятором устроены аналогично, отличаясь лишь размерами прибора и отверстий, площадью мембран и размером пружин.

Конструкция обычного прямого редукционного аппарата для газа представляет собой двухкамерную (высокого и низкого давления) полость с разделителем в виде резиновой мембраны, на входе и выходе полости расположены штуцеры. В современных моделях есть еще и третий вход для подключения манометра.

Подаваемый газ движется по шлангу и, проходя через входной штуцер, попадает внутрь первой камеры. Давление топлива пытается отщелкнуть клапан, который с другой стороны поддерживает запорная пружина – она возвращает его на посадочное место. Двигаясь в этом направлении, клапан не дает газу под высоким давлением свободно поступать из баллона.

Мембрана является второй действующей силой, которая оказывает противоположное действие, пытаясь поднять клапан с посадочного места и открыть ход газу высокого давления. То есть, создается ситуация, при которой с одной стороны на мембрану давит открывающая нажимная пружина, а с другой – газ, поступивший в камеру низкого давления.

При выходе газа рабочее давление в камере понижается, и пружинка распрямляется, выталкивая клапан и позволяя новой порции газа поступать в прибор. При этом давление начинает повышаться, надавливая на пружину и возвращая клапан на свое место, тем самым перекрывая поток газа. Далее процесс повторяется.

Следует отметить, что регулируемые редукторы для газового баллона прямого типа не нашли широкого распространения из-за сложной конструкции, в отличие от обратных, которые считаются даже более безопасными.

Редуктор обратного типа

Редуктора такого типа имеют противоположный принцип действия от описанного выше.

Сжиженный газ подается в камеру высокого давления и, накопившись, не позволяет клапану открыться. После поворота ручки, обеспечивающей поступление газа к потребителю, накручивающийся винт начинает давить на нажимную пружинку. В свою очередь, она сжимается и давит на мембрану, которая приоткрывает клапан, увеличивая щель. Через этот зазор газ попадает в камеру низкого давления.

Это приводит к увеличению давления не только в камере, но и в баллоне, и в шланге. Под этим воздействием с помощью пружины мембрана распрямляется, давление возрастает и передаточный диск, опускаясь, ослабляет обратную пружину. Та, в свою очередь, стремится возвратить клапан на место и закрыть зазор, ограничив поступление газа и снизив давление. С этого момента процесс начинается сначала.

В целом принцип работы газового редуктора для баллона с регулятором напоминает поплавковую камеру.

Суть работы

Редуктор пропановый БПО-5-3 Redius работает следующим образом. После выхода из резервуара природный газ проходит сквозь такой элемент, как сетчатый фильтр. Из этого элемента вещество переходит в нижнюю камеру под довольно высоким давлением. После этого в этой камере происходит настройка давления до рабочего значения. Для того чтобы осуществить эту процедуру, необходимо вращать регулировочный винт по часовой стрелке. Этот элемент будет передавать усилие на задающую пружину. Этот элемент будет толкать нажимной диск, и через редуцирующую пружину, а также толкатель и мембрану усилие дойдет до редуцирующего клапана.

После этого клапан откроется и возникнет зазор между этим элементом и его седлом. Через этот зазор пропан и будет поступать в рабочую камеру. Для того чтобы контролировать фактическое давление, редуктор снабжается манометром низкого давления. Однако есть и такие модели, как пропановый редуктор БПО-5-3 БМ, которые не имеют этого устройства в комплекте.

Выбор редуктора

При выборе устройств этого типа следует учитывать некоторые факторы.

К таковым относят:

Важным параметром работы редуктора является показатель максимального расхода газа, определяемый размером отверстия входного клапана. Другими словами, это показатель того, сколько редуктор пропустит газа с полностью открытым клапаном при заданном входном давлении.
При выборе устройства нужно обратить внимание на наличие посадочного места под манометр – с ним намного легче регулировать сдавливание пружины для получения нужного давления на выходе.
Выбирая газовый баллон важно помнить, что сейчас на смену старым пришли новые композитные баллоны, безопасные и менее тяжелые.
При выборе нужно обратить внимание на то, есть ли гайка для ручной регулировки, на срок эксплуатации мембраны, герметичность конструкции, на способ крепления шланга к штуцеру (резьба или хомут).
При покупке учитывают тип газа, который будет заправляться в баллон, расход и выходное давление.

Наилучшие характеристики по отзывам и широкое применение получил производимый в Италии газовый редуктор для баллона с регулятором М714.

Устройство и принцип работы регулятора газа

На сегодняшний день существует большое количество разновидностей регуляторов газа, но в целом их устройство и принцип работы схожи. Так, у любого устройства для регулирования давления газа есть две основные части:

Измеритель определяет расход газа и в зависимости от полученных показаний подает сигнал на клапан на открытие или закрытие. Таким образом осуществляется регулирование подачи смеси. Многие современные модели имеют встроенный процессор, позволяющий автоматизировать регулировку и тем самым исключить человеческий фактор. Это особенно актуально при работе со взрывоопасными газовыми смесями. Конечно, полагаться на автоматику можно только при абсолютной исправности оборудования, поэтому для установок высокого давления рекомендуется использовать регуляторы с ротаметром – устройством, позволяющим осуществлять визуальный контроль за работой прибора.

Классификация регуляторов газа

Прежде чем купить регулятор газа, нужно определить, какой тип данного прибора необходим в конкретном случае. Для этого стоит познакомиться с классификацией регуляторов газа, они отличаются по следующим параметрам:

по назначению;
по способу задания регулируемой величины;
по типу чувствительного элемента;
по типу регулирующего воздействия;
по связям между входным и выходным значением;
по характеристике клапанов.

По способу задания регулируемой величины устройства бывают механическими, пневматическими, электрическими и пневмо-электронными.

По типу чувствительного элемента выделяют поршневые, мембранные, сильфонные и с трубкой Бурдона.

По типу регулирующего воздействия приборы бывают астатические и статические.

По характеристике клапанов различают измерительные, турбинные, вихревые, термомассовые, электромагнитные.

Как подобрать устройство для регулировки газа

Приборы для регулировки газа подбираются с учетом особенностей объекта газорегулировки, показателей входного и выходного давления, требуемого расхода газа. Немаловажно обратить внимание на скорость срабатывания, герметичность затвора регулятора при его закрытии и точность регулировки (возможную погрешность). Также перед тем, как купить регулятор газа стоит оценить уровень шумового сопровождения. Наличие шума – это не только дискомфорт, но и преждевременный износ, как самого прибора, так и соединенных с ним элементов. В некоторых случаях приходится дополнительно устанавливать гаситель шума, он продлевает срок службы оборудования.

Учитывая специфику и опасность работы с газом, при выборе любого оборудования нужно тщательно изучить все детали и подбирать приборы в строгом соответствии с поставленными задачами. Однако даже правильно подобранное устройство не гарантирует безупречной работы. Чтобы минимизировать возможные риски отдавайте предпочтение только сертифицированным приборам от зарекомендовавших себя производителей.

Осмотр и сервис

Для того чтобы редуктор правильно работал длительное время, необходимо соблюдать несложные правила.

Не реже одного раза в неделю требуется фиксировать показания манометра для контроля, так как упругость пружин со временем может падать, и тогда будет наблюдаться постоянное изменение давления в большую или меньшую сторону.
Не реже одного раза в три месяца с помощью мыльного раствора проверяют герметичность клапанов, прокладок и манометра в местах соединения с корпусом прибора.
С такой же периодичностью, как в предыдущем пункте, продувают предохранительный клапан, чтобы исключить его залипание. Для этого редуктор подключают к подаче сжатого воздуха, закрывают выходное отверстие и повышают давление газа до срабатывания защиты.
Запрещается проведение сервисных или ремонтных работ находящегося под давлением устройства во избежание разгерметизации, выпуска или воспламенения газа.
Не менее двух раз в год необходимо очищать клапан редуктора от засорений.
Перед включением осматривать прибор и манометр на повреждения.

Меры предосторожности и возможные неисправности

Для устранения проблем с прибором необходимо пригласить специалиста, но некоторые из проблем можно решить самостоятельно.

Поврежденная мембрана или разгерметизированный корпус могут дать утечку газа и отклонение давления от установленных значений. В этом случае заменяют мембрану и вкладыши с помощью герметика. Для восстановления давления проверяют местоположение и годность пружины – она может сместиться или подлежать замене.

В пневматических редукторах ремонт произвести сложно, поэтому в случае поломки их заменяют полностью. Потерю герметичности в соединительных местах устраняют подтягиванием шайб. При износе каучуковых прокладок их заменяют на новые. После произведенного ремонта редуктор проверяют на герметичность.

Специалисты советуют производить ремонт только в тех случаях, когда быстро заменить сам прибор не представляется возможным. В остальных же ситуациях лучше покупать новое устройство исходя из низкой цены на это оборудование.

Каждый масляный фильтр имеет редукционный клапан, предназначенный для пропуска неочищенного масла в магистраль в обход фильтра. Дело в том, что при очень сильном загрязнении фильтрующего элемента или зимой, когда вязкость холодного масла очень сильно увеличивается, значительно возрастает гидравлическое сопротивление и двигатель будет испытывать масляное голодание, разумеется, может быстро выйти из строя.

Редукционный клапан — это автоматически действующий пневматический или гидравлический дроссель, предназначенный для поддержания на постоянном уровне давления на выходе. Сопротивление редукционного клапана в каждый момент пропорционально разности между переменным давлением на входе и постоянным (редуцированным) давлением на выходе.

Читайте также: