Запорная арматура, в частности вентиля и краны шаровые, предназначена для регулирования и/или остановки потока рабочей среды. Это могут быть нефтепродукты, вода (как промышленная, так и стоковая) и пар, масла, пищевые растворы и даже химические жидкости, текущие по трубопроводам. В качественных вентилях и кранах нуждаются компании химического, фармацевтического, энергетического сектора, легкой и пищевой промышленности. Точно Вентили и краны шаровые используются для бытовых нужд, на малых предприятиях, в автомастерских и заправочных станциях.
При большом ассортименте запорной арматуры у потребителя возникает вопрос, какой вид – кран или вентиль лучше выбрать. Критериями выбора выступает экономичность, продуктивность, долговечность работы и стойкость к внешним воздействиям (особенно если речь идет об агрессивных средах или высоких температурах).
Сначала необходимо понять, чем же отличаются различные типы запорных устройств:
• Вентиль – в нем запорный механизм двигается параллельно потоку (поступательно-возвратно). Вращая маховик, можно плавно открывать или закрывать вентиль; • В кране шаровом запирает поток (как понятно из названия) элемент в форме шара, соединенный с рукояткой. Ось шара расположена перпендикулярно потоку, при повороте крана запорный элемент перекрывает, например, воду.
Преимущества шарового крана:
• прочность и надежность (изготовлены по цельносварной технологии); • надежно фиксируются в трубе, препятствуя утечке и утрате перемещаемой по ней рабочей среды; • негорючесть и стойкость как к экстремально высоким, так и к низким температурам (для чего используются специальные хладостойкие сплавы); • простота эксплуатации, нетребовательность в сервисе.
Однако всегда следует учитывать особенность крана шарового – он всегда должен быть в полностью открытом или закрытом положении, использовать как регулирующую арматуру его нельзя.
• это универсальное устройство, работающее как запорная и регулирующая арматура; • в зависимости от вида (проходной или угловой) вентиль устанавливается на ровных участках трубопровода или угловых; • эксплуатируется с агрессивными средами, вакуумом и газами.
В бытовом водо- и теплоснабжении (дома, квартиры, производственные линии) доля шаровых кранов постоянно увеличивается за счет удешевления и массовости производства. Однако при выборе крана не стоит гнаться за дешевизной – самые недорогие китайские модели качеством не славятся, долго не прослужат. Если речь идет о промышленных трубопроводах (ДУ 50-100 мм), то при температуре носителя до 150 градусов рекомендуют шаровые краны, при больших ее показателях (до 500 градусов) – исключительно вентиль с уплотнением в затворе «металл по металлу». Для газопровода обычно выбирают шаровой кран – он дает 100 % герметичность, что для различных газов принципиально важный показатель.
Вентили: виды и технология применения
Вентиль – одно из наиболее распространённых запорных устройств, они широко применяются для газовых, водопроводных и иных магистралей. Такое устройство позволяет полностью перекрыть поток жидкости или газовой среды, кроме того, с его помощью можно эффективно менять интенсивность потока в трубопроводе. Также их используют для отвода образовавшегося конденсата, применяют как предохранительное устройство.
Особенности конструкции
Конструкция включает в себя несколько основных элементов: это ручка, само запорное устройство и его корпус. Прочный литой корпус с обеих сторон снабжен резьбой, это позволяет подключить вентиль к трубопроводу. Запорное устройство соединено штоком с ручкой, сальник обеспечивает герметичность перекрывания рабочей среды в трубе. При закручивании ручки затвор опускается и перекрывает поток либо уменьшает его интенсивность.
В зависимости от особенностей конструкции приспособления принято делить на клапанные, шариковые и пробковые, которые еще называют конусными. У каждой разновидности есть свои особенности, рассмотрим их подробнее.
Клапанные устройства
Такие приспособления имеют и другое название – вентильные краны, так как в корпусе установлены перегородки, расположенные горизонтально или под наклоном. В нижней части штока ручки установлен клапан: он имеет эластичный элемент, который упирается в седло и перекрывает поток жидкости. Шток снабжен резьбой и накидной гайкой: это позволяет закручивать и откручивать его для регулировки потока рабочей среды в трубопроводе.
У такой конструкции есть несколько основных плюсов:
- Стойкость к высокому давлению – вентиль подходит для использования в напорных трубопроводах.
- Простота регулировки интенсивности потока. С его помощью можно полностью перекрыть или ограничить подачу воды.
- Ремонтопригодность. При необходимости неисправный шток или эластичную прокладку можно поменять.
Минусом можно назвать недолговечность. При интенсивном использовании резиновая уплотнительная прокладка часто контактирует с металлом, что приводит к ее быстрому истиранию. Кроме того, работа с маховиком большого размера может быть достаточно трудоемкой и длительной.
Конусные приспособления
Вентили конусного типа по конфигурации напоминают клапанные. Отличие заключается в том, что нижняя часть штока снабжена не резиновой прокладкой, а запорным приспособлением в виде конуса или пробки. При закручивании вентиля конус опускается и полностью перекрывает отверстие в горизонтальной перегородке устройства.
Преимущества у такого варианта конструкции аналогичные: она может выдерживать большое давление и полностью перекрывать поток жидкости в трубе. Однако при частом использовании механизм достаточно быстро изнашивается из-за постоянного контакта пробки с металлом и требует ремонта.
Шарового типа
Альтернативой традиционным клапанным и пробковым вентилям являются шаровые приспособления. Они представляют собой задвижки, основным элементом которых является шарик с отверстием.
При открытом положении вентиля это отверстие располагается параллельно потоку и не мешает движению жидкости или газа в трубе.
При поворачивании рычага шаровый элемент устанавливается в перпендикулярное положение, в результате поток в трубопроводе полностью перекрывается.
У такого типа есть сразу несколько важных преимуществ:
- Простая конструкция, в которой практически нет деталей, испытывающих сильные механические нагрузки. Шаровые вентили способны служить очень долго, при этом они практически не дают протечек.
- Полная герметизация трубы. Запорный шар точно соответствует диаметру трубопровода, поток полностью перекрывается при закрытом положении устройства.
- Быстрое перекрывание потока. Вентиль не нужно долго закручивать с большими усилиями, достаточно один раз повернуть рычаг на пол-оборота. Из-за этого такие конструкции еще называют полуоборотными.
Продолжительность использования во многом зависит от качества используемых материалов и сборки. Европейские запорные приспособления могут безотказно служить до 10 лет, в то время как китайские дешевые аналоги способны выйти из строя уже через год. Важным минусом таких приспособлений является невозможность ремонта: при поломке вентиль потребует полной замены.
Еще одним минусом можно назвать сложность регулировки потока. Интенсивность движения воды сложно контролировать, при частичном перекрытии вентиль быстрее выходит из строя. Такие приспособления оптимально подойдут в тех случаях, когда требуется не плавное регулирование, а полное перекрывание потока.
Материалы изготовления
Запорные устройства для трубопроводов могут изготавливаться из различных материалов, от этого будет зависеть их стоимость и долговечность использования. Наиболее распространенные варианты:
- Наиболее дорогими, но и самыми надежными остаются бронзовые и латунные вентили. Они не подвержены коррозии, к тому же, их можно устанавливать в систему горячего водоснабжения, так как на них не скапливается накипь. К дополнительным преимуществам можно отнести малый вес и простоту установки.
- Запорные устройства из нержавейки. Они также защищены от коррозии благодаря присутствию в сплаве специальных элементов. При этом стоят они дешевле бронзовых или латунных.
- Самый дешевый, но недолговечный вариант – запорные приспособления из пластика. Они обычно используются для пластиковых труб и требуют достаточно частой замены.
Для наружных трубопроводов большого диаметра распространенным решением остаются чугунные вентили из-за их высокой прочности и небольшой стоимости. Соединения запорных устройств могут быть муфтовыми, резьбовыми или фланцевыми, выбор зависит от особенностей конструкции конкретного трубопровода. Правильная установка обеспечивает возможность регулировать или полностью перекрывать поток жидкой или газообразной среды.
Другие статьи
Октябрь 16 2017
Компания ЗАО «ЭНЕРГИЯ» представила новый продукт от DENDOR–клиновые задвижки для систем пожаротушения с механическим указателем положения и выключателями для контроля положений открыто-закрыто, закрыто, открыто. Задвижки DENDOR для систем пожаротушения…
Октябрь 17 2017
Содержание: Прародители первых систем Наблюдения средневековых ученых Появление и использование магистральных систем Советский период Современные технологии Сумеет ли человечество жить без трубопроводов? Какую роль играет это уникальное…
- Соединительные детали
- Отводы
- Тройники стальные
- Переходы
- Фланец
- Заглушки для труб
- Комплектующие для монтажа труб
- Фитинги для труб
- Задвижки
- Задвижки чугунные
- Задвижки стальные
- Канализация
- Напорный трубопровод
- Отопление
- Автоматика Danfoss
- Гибкая подводка
- Санфаянс, ванны
- Смесители
- Теплоизоляция
Запортная арматура: применение, виды, стандартизация
Запорная арматура является неотъемлемой частью трубопроводных систем различного назначения. Она необходима для перекрытия потока рабочей среды. Функциональные элементы арматуры дают возможность плавного изменения параметров с фиксацией площади просвета от положения «открыто» до позиции «закрыто» с определенной степенью герметичности.
Применение запорной арматуры
Элементы запорной арматуры используются в инженерных системах общетехнического назначения и для работы в специальных условиях. Допускается монтаж на трубопроводы со следующими типами рабочей среды:
- водой;
- паром;
- газами;
- нефтью и нефтепродуктами;
- химическими веществами, в том числе агрессивными (специальное исполнение).
Основными сферами применения являются предприятия жилищно-коммунального комплекса, энергосистемы, химическая, пищевая промышленность, сельское хозяйство, горнодобывающая, металлургическая, другие структуры.
В производстве запорной арматуры используются следующие материалы:
- углеродистые и коррозионностойкие стали;
- чугун;
- титан;
- цветные сплавы (латунь, бронза).
Виды запорной арматуры
Запорные устройства, перекрывающие поток рабочего вещества в трубе, классифицируются по способу остановки потока.
- Задвижка. Ее запирающий элемент движется перпендикулярно потоку рабочей среды.
- Вентиль. Ее запирающий элемент перемещается вдоль движения потока рабочей среды.
- Шаровый кран. Ее запирающий элемент поворачивается вокруг оси устройства перпендикулярно потоку рабочей среды.
Задвижки
Изделия данного типа используются на технологических линиях и в транспортных трубопроводах промышленного назначения. Задвижка изготавливается в следующих исполнениях:
- с ручным управлением;
- с электроприводом в стандартном и взрывоопасном исполнении;
- с гидроприводом.
На запорной арматуре большого диаметра при ручном управлении устанавливается редуктор с червячной, конической или цилиндрической передачей для уменьшения усилия на маховик. Если шпиндель задвижки расположен горизонтально, электропривод монтируют на опоре, червяк и роликоподшипник густо смазывают маслом.
- условное давление, Р, МПа (кгс/кв. см): 0,16 (1,6) – 25,0 (250);
- диаметр условного прохода, D, мм: 50–2000;
- температура рабочей среды, К (°С): +213 (-60) − +838 (+565).
Классификация задвижек
По конструкции шпинделя запорной арматуры различают задвижки:
- с невыдвижным (вращаемым) шпинделем. При открытии и закрытии элемент совершает только вращательные движения, резьба контактирует с рабочим потоком;
- с выдвижным шпинделем. Запорный элемент движется поступательно, гайка и ходовая резьба вынесены из полости задвижки.
По конструкции затвора:
- клиновые задвижки. Уплотнительные кольца в конструкции расположены под углом. Арматура может иметь цельный упругий или жесткий клин либо двухдисковый составной запирающий элемент;
- параллельные задвижки (шиберные). Уплотнительные кольца расположены параллельно друг другу. Затвор запорного устройства может выполняться в форме листа или диска либо в виде двух дисков с распорным клином или пружиной. Параллельные задвижки чаще всего отливаются из чугуна, используются в системах транспорта газа и воды. Модели с выдвижным шпинделем монтируются на трубы с диаметром не менее 50 мм.
Особенности задвижек
Арматура имеет простую конструкцию, характеризуется неприхотливостью в эксплуатации, высокой степенью ремонтопригодности. Функционирует в позициях «открыто» и «закрыто». При частой фиксации затвора в промежуточном положении возникает вибрация, что приводит к разрушению задвижки.
Вентили
Вентилем называется устройство, в котором движение запирающего элемента производится посредством ходовой гайки и шпинделя (резьбовой пары). Арматура обладает свойством самоторможения, поэтому запорный орган можно оставлять в любом промежуточном положении.
Основные характеристики вентилей:
- материал основных деталей − серый чугун марки не ниже СЧ18–36;
- диаметр условного прохода, D (мм): 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200;
- тип присоединения к трубопроводу: фланцевое или муфтовое;
- материал уплотнений затвора: фторопласт-4, кислотощелочестойкая резина средней твердости;
- рабочая среда: пар, вода;
- максимальная температура в трубопроводе, К (°С) − 489 (225).
Классификация вентилей
По конструкции корпуса:
- проходные. Вентили такого типа монтируются на прямолинейных участках трубопровода, где не допускается уменьшение потока рабочей среды. Проходная арматура имеет большой вес и высокое гидравлическое сопротивление;
- прямоточные. Патрубки такого запорного вентиля расположены противоположно друг другу. Корпус более компактный, но длинный и тяжелый. Гидравлическое сопротивление ниже, чем у проходных моделей;
- смесительные трехходовые. Такие запорные вентили могут иметь три или четыре присоединительных патрубка. Устройства используются для соединения нескольких потоков с разными рабочими средами: газообразными и жидкими. Смесительные вентили используют для стабилизации рабочей температуры, процесса разжижения, дозирования реагентов и т. д.;
- угловые. Запорные вентили этого типа имеют перпендикулярно расположенные присоединительные патрубки, монтируются в местах поворота магистрали.
По типу регулирующего элемента:
- односедельные. Клапан выполнен в виде иглы с переменным по длине сечением. Запирающий элемент может крепиться к шпинделю или быть с ним одним целым. Клапан монтируется в корпусе посредством резьбы, но не обеспечивает герметичность при закрывании. Вентиль подходит для работы в системах с небольшим потоком газа;
- двухседельные. Такие вентили разгружают шток по оси при разности давлений на входе и выходе. Слабый подъем регулирующего элемента не обеспечивает достаточную плотность запирания.
По степени герметизации:
- сальниковые. Они имеют простую конструкцию, невысокую стоимость. Устройство такого вентиля предусматривает возможность смены сальника или донабивки;
- сильфонные. Предназначаются для работы с опасными (токсическими, взрывоопасными) веществами, когда утечка недопустима. Уплотнение отличается высокой надежностью, но не подлежит ремонту.
Особенности вентилей
Вентиль имеет достаточно простую конструкцию, характеризуется надежностью и удобством в использовании. Недостаток такой запорной арматуры – высокое гидросопротивление, которое приводит к образованию застойных зон.
Шаровые краны
Кран представляет собой изделие, в которой сферический запирающий элемент поворачивается вокруг оси, располагающейся произвольно по отношению к движению рабочего потока. Устройство дает возможность не только полностью перекрывать поток, но и регулировать его движение.
Материал изготовления шаровых кранов ГОСТом не регламентирован, его устанавливает изготовитель для каждой конкретной модели. То же самое относится к рабочим средам, параметрам и применимости запорной арматуры. Основной характеристикой изделий является номинальный диаметр (DN). Для шаровых кранов этот показатель составляет от 10 до 500 мм.
Конструктивные требования
Шаровые краны должны открываться поворотом шпинделя по часовой стрелке, если в конструкторской документации не указано обратное. Для крайних положений предусмотрены ограничители поворота пробки. Расположение рукоятки должно соответствовать направлению проходного канала шара. В конструкции запорного устройства предусматривают также элемент, обеспечивающий непрерывную электропроводимость. Снятие статического напряжения осуществляется только искусственным путем.
Классификация шаровых кранов
Эту запорную арматуру классифицируют по типу проточной части корпуса, выделяя:
- полнопроходные краны,
- краны с зауженным проходом.
По типу присоединения к трубопроводу:
- муфтовые,
- фланцевые,
- цапковые,
- штуцерно-торцовые,
- по приварку.
По состоянию крана с приводом:
- нормально открытые (НО),
- нормально закрытые (НЗ).
По типу управления:
- с ручным приводом;
- с механизированным приводом (гидро-, электро-, пневмоприводом);
- с механизированным приводом и ручным дублером.
По количеству и типу соединяемых патрубков:
- проходные;
- угловые;
- смесительные (с тремя и более патрубками).
Номенклатура шаровых кранов на некоторых заводах включает изделия для монтажа в грунт. Такие модели имеют высокую вентильную ось, которая вместе с маховиком выводится на поверхность земли.
Область применения шаровых кранов
Арматура данного типа широко используется в системах питьевого водоснабжения, отопления, в пожарных гидрантах, пневмосистемах, трубопроводах, транспортирующих масла, пищевые растворы, нефтепродукты, химически агрессивные вещества и т. д. Простая конструкция и легкое использование позволяют устанавливать их не только на промышленных объектах, но и в жилых домах.
Особенности запорных кранов
Шаровые краны неприхотливы в эксплуатации, имеют компактные размеры и малый вес, не требуют технического обслуживания. Для перекрывания потока не приходится долго вращать ручку шарового крана – достаточно повернуть ее на 90°.
В отличие от регулирующих моделей шаровые краны предназначены для перекрывания потока рабочей жидкости, то есть имеют два основных положения: «открыто» и «закрыто». Возможно плавное изменение скорости движения среды, но оставлять пробку в промежуточном положении нежелательно. Под давлением жидкости стачивается острая кромка крана и нарушается герметичность.
Стандартизация запорной арматуры
Основные параметры всех типов запорной арматуры регламентированы ГОСТом, поэтому при изготовлении на корпусы устройств наносят соответствующую маркировку. Цифровое и/или буквенное обозначение может содержать информацию о заводе изготовителе, материале изделия, диаметре условного прохода, допустимых рабочих параметрах и т. д. Маркировка ускоряет процесс выбора, а стандартизация размеров упрощает монтаж.
/nemen/images/logo_nemen3.png
ООО «НЕМЕН» — официальный представитель крупнейших российских и европейских заводов в области промышленного оборудования.