Добавить сайт в закладки

• Виды
• Выбор
• Монтаж
• Отделка
• Ремонт
• Установка
• Устройство
• Чистка

Вентиль и задвижка — арматурные устройства трубопровода

Главное отличие вентиля от задвижки, анализ конструктивных особенностей конструкции позволяет сделать правильный выбор арматурного устройства при монтаже трубопровода.

Устройство задвижек

Задвижка представляет собой арматурное устройство, имеющее затвор в виде диска, листа или клина, перемещающегося вдоль уплотнительных колец корпуса перпендикулярно оси потока среды.

В зависимости от конструкции задвижки могут быть проходными и суженными, имеющими отверстия уплотнительных колец меньше диаметра трубопровода.

В зависимости от геометрии затвора задвижки разделяют на параллельные и клиновые. Клиновые задвижки оснащаются клиновым затвором с уплотнительными поверхностями, которые располагаются под углом друг к другу. Клин затвора может быть цельным упругим, цельным жестким или составным двухдисковым.

Оснащены затворами, уплотнительные поверхности которых параллельны друг другу. Такая конструкция может быть однодисковой (шиберной) или двухдисковой.

Задвижки могут оснащаться выдвижным шпинделем (штоком) и не выдвижным (вращаемым шпинделем). Они отличаются конструкцией винтовой пары, благодаря которой перемещается затвор. Задвижки с вращаемым шпинделем обладают меньшим строительным размером.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки задвижек

Схема устройства вентиля: 1 - тело вентиля, 2 - гайка, 3 - шайба, 4 - прокладка, 5 - клапан, 6 - уплотнение, 7 - шток, 8 - спецвтулка, 9, 16 - сальник, 10, 15 - втулка сальника, 11 - маховик, 12 - шайба, 13 - винт, 14 - накидная шайба.

Основное преимущество задвижек заключается в том, что отсутствует преодоление давления среды в процессе перемещения рабочего органа, что в свою очередь является усилием, необходимым для перемещения затвора. Немалое значение имеет прямоточность потока транспортируемой среды и малый коэффициент сопротивления в открытом состоянии.

Благодаря симметричности конструкции возможно применение задвижек при различных направлениях движения транспортируемой среды, при этом не производится лишних сборок и разборок соединений фланцев, когда необходимо изменить направление движения внутренней среды.

Главный недостаток конструкции в том, что в процессе перемещения рабочего органа задвижек возникает сильное трение. Задвижки обладают большой строительной высотой по причине необходимости выдвижения штока.

Когда затвор располагается в промежуточном положении, тарелками частично перекрывается сечение седла, поток активно обтекает нижние области уплотнительных кольцевых поверхностей, подвергая их абразивному износу твердыми включениями рабочей среды. Поэтому после эксплуатации в режиме частичного закрытия задвижки не обеспечиваются достаточной герметичностью, когда их закрывают. Данный недостаток присущ различным видам арматуры и ограничивает использование задвижки в качестве регулирующего элемента. Кроме того, регулирующие характеристики задвижек неудовлетворительны.

Вернуться к оглавлению

Применение и эксплуатация задвижек

Задвижки используются на трубопроводах с диаметром более 50 мм, где необходимо плавное перекрытие сечения для предотвращения гидравлического удара.

Применяются они и в системах кондиционирования и вентиляции воздуха (а также в печном отоплении), аналогом задвижной конструкции является вентиляционный шибер, представляющий собой металлический лист прямоугольной формы, который перемещается в направляющих перпендикулярно оси воздуховода.

Не обойтись без вентилей и при устройстве водопроводной и канализационной систем, газопровода, а также других промышленных инженерных систем. Многие ошибочно полагают, что вентили являются разновидностью задвижек, однако это разные устройства, имеющие конструкционные отличия, определяющие особенности эксплуатации.

Вернуться к оглавлению

Устройство и функции вентилей

Схема устройства шиберной задвижки: 1-шибер, 2-пластина направляющая, 3-седло, 4-корпус, 5-кольцо, 6-шток, 7-пакет уплотнений, 8-маховик, 9-указатель, 10-корпус подшипников, 11-крышка, 12-масленка, 13-кольцо.

Вентиль представляет собой клапан, затвор которого перемещается при помощи резьбовой пары. Конструкции изготавливаются в резьбовом (муфтовом) исполнении и для соединения с фланцами труб.

В зависимости от взаимного расположения выходного и входного присоединительных патрубков разделяют угловые и проходные клапаны. К категории проходных относятся конструкции, у которых оси выходного и входного присоединительных патрубков параллельны или совпадают. Угловой клапан, в свою очередь, оснащается взаимно перпендикулярными осями.

В зависимости от назначения их подразделяют на запорные, предохранительные, регулирующие, отсечные, перепускные, дыхательные, обратные.

Клапан может быть односедельным и двухседельным. Односедельные клапаны, в свою очередь, по форме затвора делятся на игольчатые и тарельчатые. Клапан, имеющий ручное управление, в котором затвор перемещается с помощью резьбовой пары, часто называют вентилем. Различают регулирующие и запорные вентили. Предназначение запорных клапанов — полное перекрытие потока среды, для этого они снабжены запорным органом.

Мембранные вентили — конструкции арматуры, в которых перекрытие потока среды выполняется с использованием упруго деформируемой мембраны (пластмасса, резина). Данные системы изготовлены из чугуна с внутренним покрытием из коррозионностойких материалов (резины, пластмассы, эмали).

Шланговый клапан — конструкция арматуры, в которой перекрытие потока среды реализуется благодаря пережиму резинового шланга, находящегося внутри клапана. Применяются клапаны как с односторонним, так и с двусторонним пережимом шланга.

Дыхательный клапан предназначен для выпуска накопившегося воздуха или паров и предотвращения образования вакуума в резервуарах в процессе «большого» и «малого» дыхания. Понятие «большое» дыхание возникает при расходе и поступлении жидкости, «малое» вызывается температурными колебаниями.

Благодаря обратным клапанам удается предотвратить образование обратного потока среды. В обратных клапанах запорный орган открывается прямым потоком среды и закрывается обратным потоком. Подъемная обратная конструкция клапана имеют затвор, который совершает возвратно-поступательное движение. Конструкции, комплектующиеся сеткой, устанавливают в начале всасывающего трубопровода. Поворотный обратный клапан оснащен затвором, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси, которая располагается выше центра седла клапана.

По её устройству, правилам применения и особенностям. Подробно остановились на классификации такого вида трубопроводной арматуры, как вентили. Здесь мы продолжим рассмотрение этого вопроса и подробно поговорим о наиболее распространённых видах трубопроводной арматуры, применяемых в промышленности и при устройстве магистральных трубопроводов - задвижках и затворах.

Задвижки – их особенности и область применения

При всей своей кажущейся простоте, трубопроводная арматура является весьма сложной конструкцией, от качества работы которой многое зависит. Потому задвижки, клапаны, краны и затворы требуют к себе пристального внимания со стороны изготовителей, чтобы их прочность и долговечность в нужный момент не подвела. Задвижки здесь - весьма важная по своей функциональности деталь. На них хотелось бы остановиться более подробно.
В зависимости от многих параметров, их делят на несколько видов. По своей форме задвижки бывают параллельные и клиновые. Клиновые являются запорными устройствами, перекрытие прохода в которых обеспечивается сдвигом затвора перпендикулярно движущемуся потоку. Как правило, эти задвижки востребованы для транспортировки воды, пара, нефти, аммиака, некоторых нефтепродуктов. Уплотнительные поверхности на клиновом затворе находятся под углом по отношению друг к другу. Сам же клин бывает цельным упругим, цельным жестким или же может состоять из двух дисков, которые покрываются высоколегированной сталью. Благодаря этому есть возможность производить замену сальниковой набивки во время работы. Параллельные задвижки отличаются от клиновых тем, что уплотнительные поверхности их затворов расположены параллельно друг другу, а не под углом. Они также могут быть как однодисковыми (шиберными), так и двухдисковыми.

Разные задвижки имеют разное направление движения шпинделя. В зависимости от этого параметра, они разделяются на две категории. В первой шпиндель является выдвижным. То есть при закрытии либо открытии задвижки он работает поступательными либо винтовыми движениями. Такие задвижки, как правило, довольно больших габаритов. Ко второй категории относят задвижки с вращаемым невыдвижным шпинделем. Они меньше по высоте, и используются для транспортировки воды, нефтепродуктов и ряда других потоков, которые не вызывают коррозию. Все остальное транспортируются через задвижки с выдвижным шпинделем.

В качестве запорных устройств на трубопроводах используют стальные задвижки различных Ду. Они востребованы для перекрытия газообразных и жидких потоков в условиях перепадов давления. А вот чугунные задвижки предназначены для полного включения потока среды, либо же его отключения. Они выдерживают температуру до 225 градусов Цельсия. На горизонтальном трубопроводе чугунные задвижки устанавливаются маховиком вверх, шпиндель при этом расположен вертикально. На вертикальном же трубопроводе они ставятся плашмя, и шпиндель повернут горизонтально. Стальные и чугунные задвижки относятся к ремонтируемым изделиям.

Задвижки всех Ду поддаются как ручному управлению, так и автоматическому (с помощью специальных электроприводов). Последний способ удобен благодаря своим широким возможностям. Он позволяет нажатием кнопок останавливать запорное устройство в любом промежуточном положении. Также производится автоматическое отключение двигателя, когда затвор достигает крайнего положения. Если же есть датчик положения затвора, то на пульте отображается степень открытия или закрытия прохода.

В целом задвижки имеют ряд преимуществ, которые также хотелось бы отметить. При их использовании подача среды обеспечивается в любом направлении, они имеют малую строительную длину, способны перекрывать потоки как жидкой, так и более вязкой среды. Гидравлическое сопротивление при этом весьма незначительное. Задвижки имеют следующие характеристики:
- Рабочей средой может выступать пар, масло, нефть, вода, щелочь, кислота и многое другое;
- Температурный порог задвижки - до 450 градусов;
- Выдерживается давление до 25 МПа;
- Довольно большие колебания возможного диаметра Ду: от 50 до 1200.

Задвижки стальные

Задвижки стальные - используются преимущественно в качестве запорной трубопроводной арматуры, запирающий элемент которой находится в крайних положениях «открыто»- «закрыто»; использование из в качестве регулирующего органа приемлемо лишь в незамкнутых гидравлических системах с номинальным давлением до 1атм.

Задвижки стальные - разновидности и характеристики.

Задвижки стальные всех Ду применяются для полного перекрытия или открытия потока рабочей среды и являются разновидностью трубопроводной запорной арматуры, которая используется при создании трубопроводов различного назначения. Перекрытие потока рабочей среды достигается путем образования затвора перпендикулярно ее движению.

Все задвижки стальные условно можно разделить на группы в зависимости от следующих характеристик: тип затвора, способ присоединения задвижки к трубопроводу, расположение ходового узла задвижки, вид привода.

В зависимости от типа затвора различают задвижки стальные, клиновые и параллельные, которые выделяют по расположению уплотнительных колец. В клиновых задвижках они расположены под углом друг к другу, образуя клин, а в параллельных задвижках, как видно из названия, используется параллельное расположение уплотнительных колец.

Клиновые задвижки стальные , в свою очередь, делят на жесткие и составные. В жестких задвижках клин цельнолитой, что позволяет добиться хорошей герметичности, но при высоких колебаниях температуры среды в трубопроводе такие задвижки могут заклиниваться, за счет термического расширения сплава, поэтому во избежание заклинивания были созданы задвижки с составным двухдисковым запирающим элементом. Параллельные задвижки стальные выпускаются также двух видов однодисковые (шиберные) или двухдисковые, когда между дисками располагается распорный элемент в виде пружины или клина.

Ходовой узел в задвижке может быть выдвижным и вращательным. Выдвижной ходовой узел может совершать поступательное или поступательно-вращательное движение для перекрытия потока рабочей среды, тогда как вращательный перекрывает поток только лишь посредством вращения. Более долговечными считаются задвижки с выдвижным шпинделем, так как в процессе работы их ходовая резьба не контактирует с рабочей средой, тогда как в модификациях с вращательным шпинделем происходит обратное. Зато последние более компактны, что дает им преимущество использования в ограниченном пространстве.

Задвижки стальные приводятся в действие при помощи ручного или электрического привода. В задвижках большого размера с ручным приводом используются редукторы с передачами для облегчения приведения задвижки в действие.

К трубопроводу задвижки присоединяются с помощью стандартных фланцев с болтами или же с помощью сварки. Ввариваемые задвижки считаются наиболее прочными и надежными и используются в трубопроводах с агрессивными жидкостями и большим давлением потока рабочей среды, они обеспечивают хорошую герметичность и предотвращают возможность протечки, менее громоздки, но в тоже время затрудняют демонтаж трубопровода и возможность проведения ремонта.
По способу изготовления задвижки стальные бывают:
- задвижки стальные цельнолитые,
- задвижки стальные сварные,
- задвижки стальные штампованные.

Наибольшее распространение в использовании при сборке трубопроводов получили литые задвижки , как одни из самых надежных элементов трубопровода.
Как и другие элементы трубопровода, задвижки стальные имеют свои преимущества и недостатки перед задвижками других видов.

Преимущества таких задвижек в том, что их конструкция довольно проста в использовании, они обладают низким гидравлическим сопротивлением и малой длиной. Но в то же время они требуют длительного времени для открытия или закрытия, высокие, по сравнению с другими видами трубопроводной арматуры, и не позволяют регулировать скорость потока рабочей среды, что можно отнести к их недостаткам.

Задвижки чугунные

Задвижки чугунные - имеют широкое распространение и применяются для трубопроводов с условным диаметром прохода от 50мм до 3000мм (Ду 50-3000). Отличительным качеством задвижек являются простота конструкции и малое гидравлическое сопротивление. Вышеперечисленные качества и обуславливают их широкое применение для магистральных трубопроводов, через которые постоянно с большой скоростью движется жидкая среда.

Использование чугунных фланцевых задвижек в трубопроводах.

Задвижки представляют собой разновидность трубопроводной арматуры, назначение которой перекрывать и открывать поток пара или жидкости. В отличие от кранов, механизм действия задвижек возвратно-поступательный, движение осуществляется перпендикулярно потоку. Задвижка была первым примитивным механизмом, позволявшим прерывать ток среды, но впоследствии была вытеснена кранами из-за своей ненадежности там, где среда течет под давлением порой задвижки просто не выдерживали напора. Сферой применения задвижек стала в основном незамкнутая гидравлическая система, где требуется регулировка движения воды лишь положениями открыто и закрыто. Номинальное давление в таких системах не должно превышать 1 атмосферу иначе существует риск срыва задвижки.

Задвижка чугунная фланцевая отличается хорошим гидравлическим сопротивлением, что наряду с простотой конструкции, несомненно, относится к ее плюсам. Представляет собой маховик, обычно с ручным приводом, который сдвигает затвор вплоть до полного перекрытия просвета трубы.

В зависимости от конфигурации задвижки могут быть полнопроходными либо суженными. Полнопроходные задвижки (стандартный Ду задвижек) имеют больший диаметр, чем суженные, и отличаются меньшим гидравлическим сопротивлением. Таким образом, суженный вариант задвижек лучше применять в тех трубопроводах, где жидкость движется с определенной скоростью. Еще одна немаловажная характеристика чугунных фланцевых задвижек наличие выдвижного шпинделя. Благодаря этому элементу конструкции облегчается задача проведения технического обслуживания, тогда как задвижки без шпинделя служат гораздо меньше из-за отсутствия доступа к деталям.
Однако задвижка чугунная фланцевая без выдвижного штока предпочтительнее в тех случаях, когда требуются небольшие габариты конструкции рабочего пространства для такой задвижки необходимо в 1,5 раза меньше. Таким образом, предпочтение нужно отдавать той или иной конструкции, базируясь на конкретных условиях ее эксплуатации. В случае, если задвижка чугунная фланцевая установлена в системе трубопровода с целью постепенного снижения потока жидкости, ее корпус испытывает воздействие высокочастотной вибрации при неполном затворе. Такая нагрузка способствует быстрому износу задвижки и ее порче. Результатом будет демонтаж всей конструкции с полной заменой и притиркой частей задвижки.

Задвижка чугунная фланцевая производится в определенном диапазоне диаметра трубы, возможного давления и температуры жидкости.
Срок службы задвижек зависит от их правильной установки, подготовки рабочей поверхности и среды, в которой она будет действовать. Перед установкой задвижки в систему необходимо вначале пропарить рабочие поверхности горячей водой в целях их расконсервации, после чего их нужно просушить и лишь после этого устанавливать задвижку. Трубопровод также должен быть предварительно очищен от грязи и примесей. Устанавливаемая задвижка чугунная фланцевая должна в точности соответствовать указанным в паспорте техническим характеристикам и средам несоответствие может привести к преждевременной порче задвижки. Нельзя устанавливать задвижку маховиком вниз, так как в этом случае при ее открытии жидкость или пар могу вытечь. При монтаже задвижки также следует обращать внимание на то, чтобы фланцы были установлены без перекосов.

Затворы

Затвор - тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Дисковые поворотные затворы применяются для водоснабжения, отопления, пара, нефтехимии, неагрессивных сред. Различают: затворы дисковые поворотные для водоснабжения, затворы поворотные для теплоснабжения, затворы дисковые с электроприводом, затворы стальные .

Затвор стальной

Затвор стальной - это разновидность затвора поворотного дискового, у которого корпус изготовлен из стали. Возможно применение разных марок стали, исходя из условий эксплуатации: углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь. В отличие от чугунных затворов стальные затворы рассчитаны на более сложные условия: минимальная температура окружающей среды – от минус 60°С; температура рабочей среды до +700°С, работа в условиях агрессивной окружающей среды. Кроме этого применение стали позволяет использовать затворы для высоких давлений, существуют стальные затворы на рабочее давление до 100 кгс/см2.

В наше время трубопроводы используются не только в промышленности, но и в коммунальном хозяйстве. Материалы, из которых они изготавливаются, могут быть разными по своим характеристикам и зависят от сферы употребления трубопроводов.
Выделяют следующие виды трубопроводов:
- энергетические трубопроводы
- промышленные трубопроводы общего назначения
- промышленные трубопроводы для особых условий
- специальные трубопроводы
- судовые трубопроводы
- сантехнические трубопроводы.

В зависимости от вида трубопровода вместе с ним употребляется и различная . Например, для трубопроводных систем в энергетической промышленности используется арматура, выдерживающая высокое давление и большую температуру рабочей среды. Речь идет о давлении более 300 атмосфер и температуре выше 500 градусов. Эта арматура также используется на нефтеперерабатывающих предприятиях, атомных станциях, в холодильных установках. При изготовлении такой арматуры используют сталь - материал, который позволяет обеспечить максимальную безопасность и надежность всей конструкции. Именно поэтому все детали в подобных трубопроводах из стали: трубы стальные, задвижки стальные, затворы стальные и т.д.

Промышленным трубопроводам свойственны высокое давление и низкая температура. Это обусловлено характером рабочей среды, которая может представлять собой вязкие сыпучие или абразивные вещества, а также высокотоксичные или радиоактивные вещества. Только трубопроводная арматура, неподдающаяся коррозии, может выдержать влияние подобных агрессивных рабочих сред. При этом использование деталей из стали не всегда оправдано, по крайней мере не во всех элементах трубопровода. Дело в том, что при отрицательных температурах сталь может стать хрупкой, и такие элементы, как затворы стальные, могут просто разрушиться.

Специальные трубопроводы используются редко и проектируются по индивидуальным заказам с учетом особых технических требований эксплуатации. Это могут быть уникальные экспериментальные установки, которые еще только предстоит испытать. Чаще всего такие трубопроводы строят для электростанций, как правило, атомных. Серьезность подобных проектов подразумевает и особый подход к изготовлению каждого элемента арматуры. Как в процессе технической проверки, так и во время непосредственно эксплуатации, некачественные или не отвечающие условиям детали могут заменяться. Кроме того, затворы стальные или другую соединительную трубопроводную арматуру можно заменить на аналогичные, но более дешевые детали, сделанные, например, из чугуна или железа.

Трубопроводная арматура, используемая в судовых трубопроводах, предназначена для работы в воде. Такая трубопроводная арматура должна не только обладать коррозионной устойчивостью, но и быть не очень тяжелой и максимально устойчивой ко всякого рода вибрациям. Детали из стали в подобных системах не всегда уместны, но за неимением более прочных аналогов их все же используют. Хотя на мелких деталях запорной и соединительной трубопроводной арматуры таких как, затворы стальные или краны из нержавейки, все же стараются экономить, заменяя их элементами из более легких и дешевых сплавов.

Трубопроводы сантехнического назначения знакомы каждому, так как повсеместно используются в повседневной жизни. Сантехническая трубопроводная арматура производится в больших количествах и из разных материалов. Но в этой сфере нет необходимости изготавливать детали исключительно из стали, хотя именно затворы стальные, фитинги стальные и другие компоненты сантехнической трубопроводной арматуры пользуются наибольшей популярностью. Стоит отметить, что детали, сделанные из меди и металлопластика, также весьма прочны и надежны в эксплуатации.

Затвор чугунный

Затвор чугунный - предназначен для установки на трубопроводах в качестве запорного и условно-регулирующего устройства. Основные достоинства, которыми обладает поворотный затвор: простота монтажа, а также удобство монтажа затвора в стесненных условиях, обусловленные малым весом и в несколько раз меньшей длиной в сравнении с традиционной задвижкой; дисковый затвор возможно использовать в качестве регулирующей трубопроводной арматуры, если нет жестких требований к точности поддержания расхода; простота замены управляющей манжеты затвора (ресурс манжеты - несколько десятков тысяч циклов открытия-закрытия);затвор дисковый, в сравнении с задвижкой, значительно дешевле; исключена возможность прикипания и заклинивания после длительной эксплуатации.

Фланцевый затвор - надежный регулятор веществ.
Фланцевый затвор - это деталь, которая устанавливается на трубопроводах с различными рабочими средами для перекрытия потока либо для регулирования расхода жидких и газообразных веществ. Внешне он представляет собой дисковую заслонку с уплотнением; за счет смещения оси вращения диска обеспечивается перекрытие или уменьшение потока. Основными элементами фланцевого затвора являются: корпус с уплотнением, диск и фланец с уплотнением, обеспечивающим герметичность изделия. Дисковые поворотные затворы имеют небольшой вес, минимальную длину и небольшое количество составных элементов, что обеспечивает простоту их конструкции. Управляются дисковые поворотные затворы при помощи рукоятки, редуктора, пневмо-, гидро- или электроприводов. Рукоятка в свою очередь может быть с фиксатором или без него. При управлении фланцевым затвором закрепленный на валу диск поворачивается, опускается на седло корпуса и перекрывает поток. Затвор изготавливается из материала, устойчивого к износу и воздействию абразивных частиц, которые присутствуют в каждой рабочей среде. Поэтому на корпус всегда наплавляется еще и защитный состав, который увеличивает срок эксплуатации изделия.

Герметичность конструкции затвора проверяется на заводах на специальном оборудовании, так как при отсутствии или недостаточности этой рабочей характеристики применение затвора теряет смысл. Класс герметичности А означает, что затвор не имеет видимых протечек. В таком случае в качестве рабочей среды могут выступать вода, воздух, аммиак, природный газ, нефть. Температура среды может колебаться от 40 до + 700 градусов.

Очень важно при установке фланцевого затвора правильно выбрать конструкцию, предназначенную для определенных климатических условий. Вкладыш - составная часть фланцевого затвора - это конструкция, которая позволяет при монтаже не использовать дополнительные уплотнения между фланцами и трубопроводом. При необходимости можно быстро заменить уплотнение, не используя при этом дополнительное оборудование. Фланцевый затвор имеет корпус, выполненный из алюминиевого сплава, чугуна или стали. Диск чаще всего делают из стали и покрывают защитным составом. Вкладыш же - это плотная резина, качество которой зависит от области применения затвора. Фланцевые затворы могут иметь различные размеры, которые определяются ГОСТ 12815-80. При монтаже фланцевых затворов следует придерживаться инструкции, где указано, какие действия являются недопустимыми. Например, нельзя производить приварку фланцев к трубопроводу при установленном между ними затворе, так как можно термическим воздействием повредить вкладыш. Для того чтобы защитное покрытие корпуса при установке затвора не пострадало, необходимо руководствоваться показателями величины внутреннего диаметра трубопровода (он должен быть не меньше величины, указанной в таблице соответствия показателей).

Фланцевые затворы с диском двойной эксцентричности имеют в конструкции уплотнительное кольцо, закрепленное в корпусе затвора (методом накатки). Прижимное кольцо легко регулируется и снимается, обеспечивая полную герметичность при любом движении и напоре среды. Особым достоинством такой конструкции является минимальная потеря напора.

В зависимости от способа установки на трубопровод фланцевые затворы делят на:
- Поворотный затвор с проушинами с резьбовыми отверстиями (тип Z 0140A)
- Затвор для использования при высоких давлениях в машиностроении и водоснабжении (тип F 012-A)
- Поворотный затвор для применения в тяжелых условиях (тип F 012 K 1)
- Поворотный затвор с тефлоновым уплотнением (Т 212, Т 214)
- Высокопроизводительный поворотный фланцевый затвор (НР 111, 114)

Кроме того, фланцевые затворы с эксцентриситетом обеспечивают отсутствие трения в запорном узле и герметичность в обоих направлениях, поэтому являются на сегодняшний день самыми надежными и износостойкими устройствами среди запорной арматуры.

Наша Фирма предлагает весь спектр трубопроводной арматуры. С ассортиментом и техническими характеристиками Вы можете ознакомиться на странице сайта.

Вентиля и задвижки – два основных элемента, чаще всего используемых на промышленных трубопроводах. Без них сложно себе представить любую систему снабжения более-менее крупных размеров.

Задача такого оборудования проста – дать человеку возможность контроля над движением и состоянием транспортируемой жидкости внутри труб.

Многие люди несознательно путают вентиля и задвижки. Одни говорят, что между ними нет разницы, другие же наоборот, приписывают каждому инструменту несуществующие свойства.

Правда, как всегда, находится посередине. Вентиля и задвижки действительно отличаются друг от друга, но есть у них и сходства. В данной статье будет описано их подробное сравнение.

Cодержание статьи

Особенности и назначение

Вентиль или задвижка – это запорные системы. По стандарту называются запорной арматурой.

С запорной арматурой вы наверняка уже сталкивались. К примеру, на любой бытовой системе водоснабжения наверняка стоят , позволяющие ограничить поток жидкости в том или ином направлении. Полное перекрытие крана в считаные секунды блокирует движение носителя, отрезая конкретный участок ветки.

В итоге одним движением руки вы получаете возможность изолировать часть трубопровода, а затем выполнять над ней какие-то операции.

В бытовых условиях чаще всего используют клапана. Вентили и задвижки – это тоже запорная арматура, только более крупного образца.

Размещают на трубы диаметром до 100 мм. Описываемые в данной статье детали слишком крупные и мощные. Их допустимо монтировать на трубы, диаметр которых только начинается от 100 мм (хотя есть и исключения).

Преимущественно подразумевается монтаж на магистральные ветки систем водоснабжения, отопления, маслопроводы, нефтепроводы и т.д.

Что интересно, спроектирована так, чтобы каждый элемент смог выдержать огромное давление в условиях постоянного движения носителя. Из-за этого конструкция получается дороже, но куда эффективнее обычной клапанной арматуры.

Тип подсоединения

Мы уже отметили что, вентиль, как и задвижка, обладают схожей структурой и применяются для схожих задач. Чтобы сравнить их друг с другом, а также иметь в голове полноценную картину, чем же вентиль отличается от задвижки, нужно разобрать принцип действия каждого образца. Понять, как он работает, и из чего состоит.

Но перед этим обратим внимание на способы их подсоединения к трубопроводу. Они у них общие.

Элементы такого типа могут быть:

• сварными;
• муфтовыми.

Имеется в виду тип подсоединения к трубопроводу. Здесь различий практически нет. Что вентиль, что задвижка выполнены во всех вариациях.

Фланцевый тип подсоединения подразумевает . Своего рода соединительные кольца, наваренные на края, как запорной арматуры, так и трубопровода. Это хороший вариант, когда нужна надежность в комбинации с практичностью.

Фланцы наваривают на выходы, затем . Соединение происходит за счет стягивания болтами ответных фланцев на трубе и задвижке. Количество болтов, их размер, диаметр фланца и множество других параметров зависит от условий в каждом конкретном случае.

Фланцы удобнее всего применять в промышленности, но и в бытовых условиях, а также в гражданском строительстве от них есть толк.

Про сварные соединения, думается, вы уже и так знаете достаточно. Сварная запорная арматура не пользуется такой же популярностью, как фланцевая или муфтовая, но она тоже довольно широко представлена на рынке, а значит, не упомянуть ее было бы решением ошибочным.

Монтируют на трубопроводы с помощью приваривания газовой или электрической сваркой. Плюсы подобных соединений в их прочности. Минусы – в отсутствии возможности снять запорную арматуру. А такая необходимость может появиться в любой момент.

Запорная арматура не вечна. В ней постоянно происходят динамические процессы. Изнашиваются уплотнители, расшатывается клин, стачиваются детали. Рано или поздно задвижка выйдет из строя. И вот что делать тогда, вопрос открытый.

Монтируют преимущественно на резьбовые соединения. Это промежуточный вариант между сваркой и фланцами. С ним нужно больше возиться, зато можно обойтись вообще без сварочного аппарата. Задействуются в большей степени на средних размеров гражданских системах.

Конструкция и принцип работы вентиля

Вентиль – запорная арматура . Вы должны были видеть вентили если не вживую, то по телевизору.

Это крупный элемент трубопровода, немного утолщенный и с большим регулирующим кольцом, которое собственно вентилем и называют. Задача вентиля заключается в перекрытии и регулировании потока жидкости внутри трубы.

Этим он отличается от задвижки. Дело в том, что фиксируемая деталь может находиться сразу в нескольких положениях.

Если закрутить его на несколько оборотов, то поток блокируется только частично. Запорный элемент искусственно уменьшит диаметр проходного отверстия внутри, что скажется на количестве доставляемой жидкости.

Полное закрытие вентиля блокирует всю систему, точно так же, как это делает . Эта возможность выбирать положение для запорного элемента внутри вентиля – и есть основное его преимущество.

Очень часто в промышленных трубопроводах постает необходимость не просто полностью перекрыть поток жидкости, а только умерить его до определенных значений. Сделать это проще всего именно через монтаж вентилей в потенциально подходящих местах. Более удобного и простого способа человечество еще не придумало.

Разбор внутренностей

Состоит вентиль из нескольких основных деталей. Базу для всех его внутренностей содержит в себе мощный корпус.

Корпус преимущественно литой, а не разборный. Но бывают разные модели, каждая конкретная схема претерпевает некоторые изменения, в соответствии с ожиданиями и желаниями производителя.

Внутри корпуса есть отверстие для прохода жидкости. Отверстие это может быть как полноразмерным, так и уменьшенным.

Полноразмерный проход дает возможность транспортировать жидкость в полной мере, а также снижает нагрузку на внутренности вентиля. Жидкость течет без проблем, не встречая сопротивления.

Другое дело – миниатюрные вентили. Они в своем базовом состоянии не способны пропускать номинальное количество носителя за один и тот же промежуток времени.

В центральной части корпуса находится клапанный блокиратор или просто клапан со шпинделем. К нему подсоединена резьба с направляющими, а резьбой управляют за счет вращения ручки вентиля.

Система проста и неприхотлива, от того и столь эффективна. Вращая ручку, мы передаем усилие на винтовую резьбу. Та влияет на положение клапана внутри вентиля. Закручивание ручки опускает клапан, откручивание наоборот, поднимает. Соответственно вы можете регулировать движение носителя в трубе так, как сами того пожелаете.

Важная особенность состоит в том, что в вентиле течение жидкости блокируется за счет параллельного перекрытия потока. Это сказывается на стоимости всей конструкции, а также его цене его разновидностей. Именно поэтому полнопроходный образец вентиля гораздо дороже стандартного суженного.

Конструкция и действие задвижки

Отличие задвижки от вентиля состоит в нескольких небольших, но все же крайне важных конструктивных особенностях. Разобравшись с ними, вы точно поймете, что здесь и как работает.

Задвижка выполняет те же задачи, что и вентиль. Она тоже способна заблокировать или открыть систему в любой момент.

Только вот задвижка существует в двух положениях:

• открытом;
• закрытом.

Третьего варианта не дано. Сама ее конструкция просто не позволяет эффективно перекрывать поток частичным образом. Запорный элемент внутри спроектирован по такой схеме не просто так.

В находится в перпендикулярном к носителю положении. Закрывается он точно так же, перемещаясь всего на несколько десятков сантиметров вниз.

Это упрощает конструкцию, делает ее более неприхотливой и дешевой. Но также и повышает давление на все составляющие детали. Особенно, если речь идет о , монтируемой на трубопроводах высокого давления.

Монтаж огромной промышленной задвижки (видео)

Схема сборки

Во многом задвижка повторяет конструкцию вентиля. Она тоже состоит из цельного литого корпуса. Она тоже может быть как полнопроходной, так и стандартной, с суженным диаметром.

Основные различия касаются самого запорного элемента. В . Закрытое положение клина прячет его в верхней седельной части. Клин никак не препятствует движению жидкости в системе.

К его направляющим подсоединена резьба, а ту контролируют вращением ручки. В общем, система та же, что и с вентилем. Различие кроется в деталях.

При вращении ручки клин просто освобождается, в один момент перекрывая всю трубу. Нижняя часть клина заходит во внутренние седла, уплотненные резиной.

Основные отличия

Перечислим все отличия вентилей и задвижек. Так вам будет проще ориентироваться и делать свой выбор.

Список отличий:

1. Вентилем можно регулировать поток в системе, задвижка же находится в двух состояниях: открытом и закрытом.
2. В вентиле идет параллельное блокирование системы, задвижка блокируется перпендикулярно потоку.
3. Задвижка быстрее изнашивается.
4. Вентиль стоит дороже, особенно его полнопроходный вариант.

Они действительно похожи, как по внешнему виду, так и по назначению. Для пущей сложности в быту их не совсем верно называют запорными кранами. Путаницу дополняют полуоборотные краны, шаровые и дисковые (т. н. задвижка Баттерфляй). К тому же вентиля инженерами уже давно таковыми не называются. С 1982 года принято называть их запорными клапанами. Вентиль остался его обиходным названием. Вот в такой путанице терминов нам и предстоит разобраться. И кроме основного вопроса, постараемся ответить на схожие:

• чем отличается кран от задвижки;
• чем отличается кран шаровый от задвижки.

Вентили с задвижками — разновидности трубной арматуры. Применяются для полного перекрывания, открывания, а в некоторых случаях и регулирования потока среды в трубе. Хотя для специалистов это два различных механизма, существенно отличающихся по устройству, свойствам и сфере применения.

Задвижка

Задвижки — это трубная арматура, в которой запирающая деталь движется под прямым углом к направлению движения среды в трубопроводе. Используются преимущественно для полного перекрывания и открывания потока, редко — для его регулирования. Сферой их применения являются трубопроводы различного хозяйственного назначения, диаметром от 15 мм до 2 м, с рабочим давлением в системе p ≤ 25 атм и T ≤ 560 °C.

Размер задвижки обычно соответствует сечению трубопровода. В ее корпусе имеется два внутренних седла, внутрь корпуса через крышку помещен затвор, присоединенный к шпинделю. Шпиндель в свою очередь соединен с ходовой гайкой. При вращении одного из них (вручную за штурвальное колесо, либо с помощью электропривода) производится перемещение затвора для перекрывания/открывания потока.

Достоинства и недостатки

Основным отличием задвижки является ее низкое гидравлическое сопротивление, что особенно ценно применительно к магистральным трубопроводам, где важны низкие энергетические потери при прокачивании жидкостей и газов на значительные расстояния.

К минусам данного устройства относят:

• значительную строительную высоту (за счет выдвижного шпинделя);
• большое требуемое время на закрывание и открывание;
• изнашиваемость уплотнительных элементов в процессе эксплуатации;
• опасность заклинивания при загрязнении, низких рабочих температурах.

По типу затвора, задвижки бывают

1. Клиновые (седла располагаются под углом одно к другому, затвор — клиновидный):

• задвижка клиновая с жестким клином (ее вариант — задвижка с обрезиненным клином);
• двухдисковые (клинкетная задвижка);
• с упругим клином.

2. Параллельные (седла — параллельно расположенные, запирающие диски затвора — тоже).

3. Шиберные задвижки (тип с единственным запирающим диском, в т.ч. задвижка шиберная с электроприводом).

4. Шланговая — запирание потока производится путем передавливания затвором гибкого резинового шланга.

По способу изготовления и материалу бывают

• литые (задвижка чугунная, из алюминиевого, стального литья);
• стальные штамповано-сварные.

Вентиль

Отличие вентиля от задвижки в том, что у него запорный элемент (тарельчатый (золотниковый), игольчатый) движется параллельно относительно потока вещества в трубе. Вентиль запорный (правильно — клапан) также используется преимущественно для перекрывания движения среды в трубе, но может применяться и для регулирования гидравлического сопротивления в трубопроводе (интенсивности потока).

Вентили запорные обеспечивают лучшую герметизацию при перекрытии потока, потому применяются в гораздо более тяжелых условиях (давление в системе от полного вакуума до 250 атм, температурный режим от -200 до +600 °С). Но за это приходится расплачиваться размером — клапаны применяются только на трубах с относительно небольшим сечением (Ду 15-150). На трубах большего диаметра сила давления потока вещества на параллельно движущийся золотник значительно утяжеляет управление им.

Конструкция вентильного клапана существенно отличается — состоит из корпуса с внутренним седлом, которое перекрывается золотниковым затвором. Золотник приводится в движение поворотным шпинделем, двигающимся по ходовой гайке бугельного узла. Вращение шпинделю придается ручным штурвальным колесом или приводным электродвигателем.

По характеру подсоединения патрубков к трубопроводной сети бывают: вентиль фланцевый, муфтовый, штуцерный. По способу и материалу изготовления обычно бывают литыми (вентиль чугунный фланцевый, из алюминиевых, латунных сплавов) или стальными штамповано-сварными.

Несколько отличается по конструкции прямоточный, он же . В его корпусе поток для минимизации гидравлического сопротивления максимально спрямлен. Его запирание производится золотником на наклоненном относительно оси трубопровода шпинделе. Он в наибольшей степени подходит для регулирования гидросопротивления (интенсивности тока).

Поток жидкости или газа в корпусе проходного запорного вентиля, как правило, совершает два оборота на 90 град., что обуславливает его сравнительно высокое гидравлическое сопротивление. Оно ограничивает его применение на трубопроводных магистралях в пользу более коротких распределительных трубопроводных сетей, трубопроводных систем машин и агрегатов.

Вентили имеют следующие плюсы

• короткий ход шпинделя при полном закрывании затвора;
• лучшие условия обеспечения герметичности перекрытия потока;
• минимальный износ трением уплотнений.

К существенным недостаткам относятся:

• большое гидросопротивление, что значительно повышает энергозатраты на прокачку среды, и требуемое давление в трубопроводе;
• ограниченный проходной диаметр, что не позволяет их применение на трубопроводах большого сечения (больше 15 см);
• наличие застойных зон, в которых скапливаются загрязнения.

По хозяйственному значению, различаются:

• вентиль водопроводный (вентиль для воды);
• газовый вентиль распределительной сети;
• вентиль на газовый баллон, и др.

Что лучше, задвижка или вентиль?

При всей их внешней схожести, разница между вентилем и задвижкой (в их инженерном понимании) заключается именно в способе запирания потока относительно его направления (параллельно и перпендикулярно, соответственно). Из этого вытекает различие свойств этих типов запорной арматуры, и отличие сфер их применения. Таким образом, постановка вопроса «что лучше?» является как минимум некорректной. Для каждого из этих типов в трубопроводном хозяйстве предусмотрено его особое место, где наиболее полным образом раскрываются его характеристики.

Осталось указать, что в обиходе существует значительная путаница в терминах, когда запоры вентильного типа несправедливо называют кранами. А полуоборотные краны, имеющие запирающие пробки в виде проворачивающихся тел вращения (шары, конусы, цилиндры) со сквозным отверстием в их теле, могут называть вентилями. Например, вентиль шаровый — это на самом деле шаровый кран , а терморегулирующий вентиль — клапан с термочувствительным элементом.

Добавить в закладки

Они используются на трубопроводах с большим, более 50 мм, диаметром, где необходимо медленное перекрытие потока для предотвращения гидравлического удара.

У вентиля затвор перемещается перпендикулярно, и в момент закрытия уплотнительные поверхности не испытывают трения, что существенно уменьшает возникновение задиров.

Из-за того что внутри корпуса вентиля направление потока дважды изменяется, а проходное сечение меньше, чем у задвижек, вентиль имеет повышенное гидравлическое сопротивление, что является его основным недостатком.

Вентиль не может эксплуатироваться в различных направлениях относительно движения потока. Его рабочим положением является то направление потока, когда он в закрытом состоянии со стороны седла давит на тарелку, а не со стороны штока. В этом положении давление потока при открывании вентиля даже помогает поднятию тарелки от седла. При неправильной установке вентиля давление потока в закрытом положении прижимает тарелку, и при открытии вентиля к перемещению штока придется приложить весьма значительное усилие, так как необходимо будет преодолеть давление потока. Это может привести к выходу его из строя, так как тарелку затвора может сорвать со штока, что потребует больших трудозатрат для ремонта.

Краны: основные характеристики

Кран отличается от вентиля и задвижки тем, что для пуска или остановки потока при помощи крана не требуется вращать шпиндель

Они не имеют штока, а затвор их выполнен в форме шара, конуса или цилиндра с отверстием для прохода потока и поворачивается перпендикулярно потоку. Если ось отверстия крана с осью трубопровода совпадает, то кран открыт, так как поток проходит через отверстие. Если же затвор повернуть на 90°, то кран будет закрыт. Кран отличается от вентиля и задвижки тем, что для пуска или остановки потока при помощи крана не требуется вращать шпиндель. Для этого достаточно лишь повернуть затвор на 90°. Этим кран отличается от задвижки и вентиля. У него нет маховика, поэтому он приводится в действие рукояткой. Кран находится в открытом состоянии, если рукоятка расположена вдоль трубопровода, а если перпендикулярно, тов закрытом.

У конусных крановзатвор выполненпо типу усеченного конуса. Он имеет отверстие для прохода потока в виде прямоугольника или круга. Конусную же поверхность имеет и корпус крана. Сделано это для того, чтобы пробка могла плотно примыкать к седлу.

Для герметичности затворимеет смазку, которая должна заполнять все микрозазоры между корпусом изатвором. При этом она уменьшает усилие, необходимое для поворота. Пробканаходится в прижатом состоянии к поверхности корпуса.

Существуют два способа прижатия затвора, и поэтому различают краны сальниковые и натяжные. В сальниковых кранах между верхним торцом пробки и крышкой крана и находится сальниковая набивка. Это упругий элемент, который прижимает задвижку к корпусу с постоянным усилием. Натяжные краны имеют стержень снизу пробки, который проходит через корпусное отверстие. Прижатие затворапроисходит за счет пружины. Такие краны надежнее, так как в них отсутствует сальниковая набивка, упругие свойства которой теряются со временем. Поэтому в таких важных отраслях, как газоснабжение, используют натяжные краны.

Конусные краны имеют невысокую стоимость, они не сложны в ревизии, у них простая конструкция и сравнительно небольшое гидравлическое сопротивление. Это является их преимуществом

Но у таких кранов есть и недостатки. Требуется большое усилие, необходимое для поворота пробки. Со временем микрозазоры между затвором и поверхностью корпуса покрываются отложениями. В этом случае на поворот затвора требуется уже большое усилие, что может привести к поломке крана.

Для производства кранов требуется качественно обработанная поверхность затвора и корпуса, поэтому их изготавливают из бронзы и латуни. Кроме того, эти металлы в меньшей степени подвержены коррозии, а это продлевает срок его службы.