Клапаны запорная арматура что это

Виды и назначение запорной арматуры

Назначение и функции запорной арматуры

Изделия запорной арматуры относятся к специальному типу изделий для трубопроводных магистралей, назначение которых заключается в оперативном регулировании скорости потока рабочего носителя для обеспечения заданных параметров технологического процесса. Действие запорной арматуры направлено на закрытие, открытие, смену направления и скорости движения рабочего газа/жидкости. Кроме того, к запорной арматуре следует отнести спускные и контрольные изделия, служащие для сброса носителя из трубопроводных систем, технологических аппаратов, и подачи носителя в контрольно-измерительные приборы.

Арматура данного типа присутствует во всех трубопроводных магистралях промышленных производств, технических объектах бытового назначения (отопление, газо-, водоснабжение, канализация и т.д.), и составляет не менее 80% от общего количества используемых изделий в магистрали. Наибольшее распространение в качестве запорных элементов получили задвижки, вентили, краны, клапаны и затворы.

Выбор материалов, из которых изготавливаются данные детали, в настоящее время достаточно широк:

  • металлы (титан, алюминий);
  • сплавы (чугун, сталь, бронза);
  • полимерные и синтетические материалы, например, поливинилиденфторид (ПВДФ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).

При выборе запорного изделия руководствуются следующими техническими характеристиками: присоединительный диаметр, назначение и материал, из которого изготавливается корпус и рабочая часть трубопровода, скорость закрытия. Специальные требования: продолжительные сроки службы, высокая прочность, надёжность, безопасность, коррозионная устойчивость материала к рабочей среде, герметичность, простота монтажа и удобство эксплуатации.

Следует отметить, что рабочая среда трубопровода достаточно быстро повреждает изделия запорной арматуры, происходит истирание уплотнительных элементов, износ, коррозионные процессы, поэтому необходимо своевременно проводить технический контроль оборудования, промывку систем магистралей, ремонт или замену изделия.

В зависимости от назначения в составе технического объекта запорная арматура делится на категории:

  • промышленная (общепромышленная, специальная) – используется в производствах различного рода деятельности, в том числе народного хозяйства;
  • судовая – эксплуатируется в заданных специфических условиях морского и речного транспорта;
  • сантехническая – трубопроводная арматура бытового назначения, применяется в газовых плитах, колонках, ванных, котлах и т.д.;
  • изготовленная по спецзаказу – разрабатывается, изготавливается и эксплуатируется в соответствии с особыми заданными техническими требованиями, например, в уникальных, экспериментальных промышленных объектах.

Функции, выполняемые данным типом арматуры обширны: регулирующая, распределительно-смесительная, предохранительная, защитная, запорная, фазоразделительная.

В данной статье рассмотрим виды запорной арматуры, действие которой направлено на изменение площади поперечного сечения трубопровода для регулирования скорости потока носителя или полной его остановки.

Виды запорной арматуры

Задвижка

Основное отличие данной детали состоит в том, что запорный (регулирующий) элемент представляет собой лист, диск или клин, который может возвратно-поступательно перемещаться в направлении, перпендикулярном направлению движения рабочего носителя. Этот вид арматуры относится к промышленной категории и используется, в основном, в трубопроводных коммуникациях жилищно-коммунального хозяйства и промышленных производств. Задвижки делятся на полнопроходные и усеченные, их устройство позволяет плавно регулировать скорость потока и предотвращать гидравлические перегрузки.

Рассматриваемый вид изделий обладает рядом преимуществ: простота конструкции, широкий диапазон условий эксплуатации, небольшая строительная длина, малое гидравлическое сопротивление, что особенно важно при их применении в трубопроводных магистралях с высокой скоростью рабочего носителя. Недостатки задвижек определяются их конструкцией: достаточно большое время, затрачиваемое на закрытие или открытие затворного элемента, износ уплотнительных деталей, сложность в техническом обслуживании.

Отечественная промышленность выпускает задвижки с не выдвижным штоком и с выдвижным шпинделем. Устанавливаются задвижки независимо от направления движения потока в трубопроводе, так как их конструкция симметрична. Выдерживают рабочие давления от 2 до 200 атмосфер, присоединительный диаметр варьируется от 8 мм до 2 м.

Читайте также:  Назначение арматуры обратного действия

Вентиль

Вентиль, как вид запорной арматуры, выполняет регулирующую функцию и позволяет изменять расход носителя в трубопроводе вплоть до прекращения его подачи. С их помощью поддерживается заданный уровень давления в магистрали и осуществляется смешение потоков в необходимой пропорции.

В вентиле рабочий элемент расположен на шпинделе, который совершает возвратно-поступательные движения от вращательных движений маховика. Движение шпинделя может осуществляться автоматически при помощи сервоприводов и вручную.

Данные изделия относятся к промышленной категории и наиболее часто встречаются в бытовых объектах жилищно-коммунального хозяйства. Самый распространенный тип вентиля – проходной, размещаемый на прямых участках магистралей. Одним из недостатков данного вида арматуры, кроме прямоточных вентилей, является большое гидравлического сопротивление, что ограничивает их применение в специальных технических объектах. Преимущества вентилей заключается в небольшой стоимости, доступности, надежности, легкости ремонта и технического обслуживания при эксплуатации.

Кран шаровой запорный

Отличие конструкции запорного крана заключается в простоте исполнения: запорный элемент выполнен в виде шара, цилиндра и, что достаточно редко, может быть конической формы. Краны бывают полнопроходными и не полнопроходные. В полнопроходных кранах диаметр проходного отверстия всегда соответствует диаметру присоединительного отверстия к трубопроводу, в не полнопроходном, соответственно, проходной диаметр меньше.

Работа осуществляется в крайних режимах «закрытие» и «открытие». Его основная функция направлена на перекрытие движения рабочего потока. Достоинства, недостатки и условия эксплуатации определяются материалом, из которого изготовлен кран. Например, пластиковые краны ПП, ПЭ устойчивы к воздействию агрессивных сред, но подвергаются разрушительному действию механических примесей рабочей среды. Краны из нержавеющей стали выдерживают высокие рабочие давления и температуры, но с точки зрения бытового использования имеют значительную стоимость.

Клапан

Клапаны (обратные) относятся к защитной трубопроводной арматуре, функционально предназначены для предотвращения обратного хода потока рабочего носителя в технологической схеме. Пропуская рабочую среду в одном направлении, клапаны не дают возвратного хода жидкости или газа.

С их помощью осуществляется защита различного производственного оборудования (насосы, резервуары, аппараты и др.), а также исключается поврежденный участок трубопровода при течах рабочего носителя из общего технологического процесса, что крайне важно при возникновении аварийной ситуации.

Существуют клапаны с конструкцией запорного элемента шарообразной формы или в виде конуса, перемещение которого происходит в направлении, параллельном движению носителя. Поток, проходящий через рабочее окно клапана, прижимает запорный элемент к основанию устройства, что прекращает его движение в обратном направлении. Клапаны обратного типа изготавливают как встроенные в состав узлов и агрегатов, так и в самостоятельном виде. Как правило, обратные клапаны монтируются на горизонтальных прямых участках магистралей по направлению рабочего потока.

Клапаны, имея сравнительно простую конструкцию, тем не менее, обеспечивают надежность и герметичность перекрытия рабочего потока, благодаря чему широко используются для газообразных и жидких рабочих сред. Применяются в широком диапазоне давлений (от 5·10 -6 до 2000 атм.) и рабочих температур (от минус 200 до плюс 600°С). Подходят для трубопроводных конструкций относительно небольших диаметров.

Затворы

Затвор – это устройство запорной арматуры, используемое для обеспечения герметичности при перекрытии рабочего потока. Может работать в режимах «регулирование» и «перекрытие». Представляет собой наиболее удобный и простой вид запорной арматуры при техническом обслуживании и эксплуатации, имеет невысокую стоимость и рыночную доступность.

Устройство затвора разработано таким образом, что запирающий элемент проворачивается вокруг оси, на которой он расположен. Наиболее распространенная разновидность данного устройства с дисковым затвором – «Баттерфляй».

Читайте также:  Гост на паспорта запорной арматуры

Управление положением затвора возможно вручную при помощи ручки и механически с помощью редуктора или электрического привода. Такие достоинства поворотных затворов “Баттерфляй”, как простота технического обслуживания, монтажа и замены уплотняющих деталей, небольшая строительная высота и масса, а также продолжительные сроки эксплуатации и доступная стоимость широко используются в трубопроводных магистралях бытового назначения.

Отечественная промышленность выпускает широкую линейку изделий запорной трубопроводной арматуры, отвечающих общим и специальным требованиям, высокому качеству и современным технологиям. Стоимость таких изделий может широко варьироваться от 100 руб. до нескольких десятков тысяч рублей, что определяется материалом, назначением, размерами, производителем.

Источник

Какие виды запорных клапанов существуют и в чем их основные особенности?

Любая гидравлическая или пневматическая конструкция не может нормально работать, если отсутствует запорный клапан. Этот элемент системы должен присутствовать на чертежах, чтобы не пропустить его при монтаже. С его помощью выполняется регулировка подачи жидкости. При выборе устройств нужно учитывать их характеристики, уметь различать детали по видам.

Что такое запорный клапан?

Вентиль запорный — элемент любой системы, работающей с жидкостями. Он предназначен для того чтобы перекрывать или открывать подачу жидкости. Если на линии случается авария, рабочие перекрывают вентили, чтобы устранить поломку. Прежде чем покупать деталь, нужно узнать её устройство и принцип действия. Она состоит из нескольких элементов:

  1. Ручки для вращения.
  2. Корпуса, который имеет минимум два патрубка. Один входящий, другой выходящий.
  3. Шпинделя, передающего усилие при вращении ручки.
  4. Золотника — запирающее устройство, которое закрывает канал подачи жидкости.

Принцип работы детали заключается в том, что после поворота ручки, шпиндель начинает двигаться по резьбе вниз. Он постепенно закрывает отверстие, через которое поступает вода, масло, топливо, кислоты.

Основные характеристики

Относительно характеристик деталей для регулировки подачи рабочей смеси, они изменяется зависимо от материала, из которого изготовлен клапан. Ниже будут приведены параметры на примере чугунных изделий:

  1. Диаметр прохода — до 50 мм.
  2. Выдерживает температурный режим снаружи от -40 до +40 градусов по Цельсию.
  3. Длина — до 200 мм.
  4. Срок службы — до 50 лет.
  5. Средняя масса — 5 кг.
  6. Температура рабочей смеси — 225 градусов по Цельсию.

Детали изготавливаются согласно установленным ГОСТам.

Наиболее выгодным, надёжным, качественным вариантом является клапан, изготовленный из стали. При эксплуатации он выдерживает большие температуры (до 500 градусов), имеет высокий показатель интенсификации процессов коррозии.

Сфера применения

Запорные клапаны применяются для регулирования рабочего потока. Их устанавливают на системах для обеспечения хорошей герметизации соединений. Сферы применения:

  1. Химическая, газовая, нефтяная промышленность.
  2. Домостроительство, изготовление систем отопления, подведения воды, газа.

С их помощью можно контролировать не только жидкую, но и газовую среду.

Применение запорного клапана

Классификация запорных устройств

Регулирующие проходные клапаны имеют несколько классификаций. По способу установки выделяют такие элементы:

  1. Муфтовые — модели, использующиеся при изготовлении бытовых магистралей. Закрепляются между трубами с помощью резьбовых соединений. Могут закрепляться на изделия до 150 мм по диаметру. Чтобы установить муфтовую деталь, нужен гаечный ключ.
  2. Клапан запорный проходной фланцевый. Деталь закрепляется на трубопроводе болтами, гайками. Для этого на концах конструкции наварены круглые или квадратные пластины, которые имеют крепёжные отверстия. Максимальный диаметр труб — до 1000 мм.

Если говорить о герметизации, то выделяют такие элементы:

  1. Сильфоны — конструкции, которые имеют специальную гофрированную трубку.
  2. Сальниковые модели. Имеют дополнительную камеру, которая изнутри имеет уплотняющую набивку.

Разновидности трубопроводной арматуры:

  1. Задвижки — используются в системах с низким уровнем гидравлического давления.
  2. Вентили — запорная арматура, которая используется для перекрытия или регулирования подачи жидкости по трубопроводу.
Читайте также:  Металлопрокат это черная металлургия

По строению выделяется два вида клапанов:

  1. Угловые — конструкция позволяет скреплять трубы, идущие перпендикулярно относительно друг друга.
  2. Проходные — устанавливаются на вертикальных или горизонтальных трубопроводах.

Большинство клапанов приводятся в действия вручную. Однако есть модели с электрическим приводом, который автоматически регулирует подачу рабочей смеси.

Достоинства и недостатки

Запорные клапаны имеют сильные и слабые стороны. Преимущества:

  1. При поломках можно заменить любую деталь из конструкции.
  2. Надёжность перекрытия трубопровода, высокая герметичность.
  3. Устройство открывается медленно, и система не испытывает ударов рабочей смеси, перегрузок, скачков давления.
  4. При работе с деталью не нужно прилагать больших усилий.
  5. Модели, оборудованные электрическим приводом, позволяют задавать алгоритм открытия, закрытия заслонки по времени или зависимо от изменения давления.
  1. Сложная форма проточной части.
  2. Высокая стоимость.
  3. Если конструкция имеет сальники, необходимо проводить дополнительное обслуживание оборудования.
  4. Если проточная часть имеет дефекты, возникают застойные явления, которые могут разрушить конструкцию.

Учитывая недостатки можно избежать многих проблем при эксплуатации запорных механизмов.

Принципы выбора и цены

Цены на детали изменяются зависимо от их размера, материала из которого они изготавливаются, наличия электрического привода, массы, вида уплотнительных элементов, типа скрепления с трубами. Средняя цена зависимо от материала:

  1. Чугунные — 250 рублей.
  2. Стальные — 550 рублей.
  3. Латунные — 750 рублей.

При выборе устройства нужно учитывать некоторые особенности:

  1. Латунные — обладают устойчивостью к образованию ржавчины, выдерживают частые перепады температур, высокое давление. Недостаток — высокая цена.
  2. Стальные — популярный материал относительно изготовления запорных механизмов. Выдерживает большие нагрузки, резкие перепады температур. При изготовлении сплав насыщается легирующими добавками, которые изменяют его характеристики.
  3. Чугунные — низкая цена, распространённость, хорошие литейные качества сделали модели из этого материала привлекательными для покупателей. Основные недостатки — низкая устойчивость к образованию ржавчины, малый показатель прочности.

На упаковках с деталями указывается для каких рабочих сред они предназначены, какое давление выдерживают. От этого необходимо отталкиваться, выбирая проходной вентиль.

Монтаж

Для установки клапана не нужно обладать специфическими навыками. Достаточно соблюдать пошаговую инструкцию не нарушая последовательность. Этапы монтажа:

  1. Перед установкой вентиля освободить пространство в том месте, где будет оборудоваться механизм.
  2. Отключить воду, чтобы она не мешала при работе. Лишнюю жидкость слить по системе вывода из системы. Для этого должны быть отдельные краны.
  3. Цельная труба разрезается с помощью резака по размеру запорного элемента.
  4. На концах труб нарезается резьба с помощью специальных плашек. С помощью металлической щётки удаляется стружка.
  5. Резьба покрывается уплотнительной нитью для создания более надёжного соединения. Некоторые сантехники используют герметик.
  6. Вентиль устанавливается между трубами, накручивается на резьбу. Зажимается с помощью гаечного ключа.

Далее открывается задвижка, которая удерживала поток жидкости. Нужно проверить надёжность соединения на разных уровнях давления. Так можно заменить старый вентиль в домашних условиях. Важно следить за накручиванием запирающего элемента на резьбу. Нельзя допускать перекосов, которые могут разрушить целостность системы.

Если клапан с фланцем, нужна дополнительная подготовка труб. Для этого они разрезаются, по торцам навариваются металлические пластинки с отверстиями под крепёжные элементы. Далее между трубами устанавливается клапан. Между фланцами закрепляется резиновая прокладка на водостойкий клей. Конструкция закрепляется с помощью болтов, гаек. Дополнительно можно сварить фланцы с помощью сварочного аппарата. Шов обязательно зачищается шлифовальной машинкой, покрывается антикоррозийным составом.

Запорные клапаны являются необходимыми элементами любой системы, работающей с газами, жидкими средами. С их помощью изменяется мощность подачи жидкости или газа, полностью перекрывается поток. Монтаж может провести любой человек, зная пошаговую инструкцию.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector