В чем отличие крана от вентиля. Сравнительные характеристики запорной арматуры

При устройстве газопровода, водопроводной и канализационной систем, а также других промышленных инженерных систем не обойтись без вентилей и задвижек. Многие считают, что вентили являются разновидностью задвижек, только меньшего размера, но на самом деле это разные устройства, имеющие существенные конструкционные отличия, определяющие особенности их эксплуатации. Вентили и задвижки имеют свои плюсы и минусы, которые и определяют оптимальный выбор устройства для конкретных условий применения.

Вентиль – это прибор, который устанавливается на газо-, воздухо-, водо-, паро-, масло- и иные трубопроводы для открытия и закрытия проходных отверстий с помощью клапана. Вентиль состоит из стального, чугунного или бронзового корпуса, имеющего седло для клапана, самого клапана со шпинделем с винтовой нарезкой и рукоятки, обеспечивающей возможность вращения шпинделя. К трубопроводу вентили присоединяются с помощью резьбы или фланцев и подразделяются на муфтовые и фланцевые.
Вентиль в разрезе
Задвижка – это прибор, который устанавливается на трубопроводы для открытия и закрытия проходных отверстий с помощью клапана, перемещающегося перпендикулярно по отношению к оси потока рабочей среды. В зависимости от конструкции запорного органа задвижки подразделяются на шланговые, шиберные и параллельные. Шпинделя же могут быть выдвижными или вращаемыми.
Задвижка в разрезе

Сравнение вентиля и задвижки

В чем же разница между вентилем и задвижкой? Она обусловлена различной конструкцией их запорных органов. В вентиле поток жидкости или газа перекрывается с помощью клапана, прижимаемого к седлу в параллельных потоку горизонтальных плоскостях, для чего производится двойной изгиб потока жидкости или газа под углом 90 °, но при этом повышается сопротивление ему. В задвижке поток перекрывает заслонка или конус, опускаемые перпендикулярно направлению его движения.
Если вентиль правильно сконструирован, то не происходит сужения проходных отверстий по сравнению с входными и выходными, а при использовании задвижек возможны варианты. В большинстве трубопроводов устанавливаются полноприводные задвижки, то есть диаметр их проходного отверстия соответствует диаметру трубопровода, но иногда, с целью уменьшения крутящих моментов, устанавливаются и суженные задвижки, что позволяет снизить износ уплотнительных поверхностей.
При большом диаметре трубопроводов (от 300 мм) или высоком давлении в них эффективней работают задвижки. Вентили же имеют более простую конструкцию, следствием чего является их более низкая стоимость, их также легче вращать при больших давлениях, но при высоком давлении стремление отжать клапан от седла создает дополнительную нагрузку на конструкцию. В задвижке сопротивление полностью отсутствует, поскольку она не имеет изгибов. Одностороннее давление обеспечивает более плотное прилегание заслонки к седлу, что делает задвижки более надежными запорными устройствами.
Блокирующие элементы задвижек могут либо полностью перекрывать поток жидкости или газа, либо быть полностью открыты, в то время как вентили могут использоваться в качестве регулирующих элементов.

TheDifference.ru определил, что отличие вентиля от задвижки заключается в следующем:

Запорные органы вентиля перемещаются параллельно потоку, задвижки – перпендикулярно. Это делает задвижки более надежными, но обеспечивает более легкое вращение вентилей при больших нагрузках.
Вентиль имеет более простую конструкцию и, соответственно, более низкую стоимость.
Задвижка может находиться только в двух положениях (открыто-закрыто), а установка вентиля позволяет регулировать уровень наполнения трубопроводов или объем расходуемых газов и жидкостей.

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.

Все трубопроводы оснащаются необходимой арматурой. Назначение которой открывать и перекрывать поток воды или газа, регулировать их давление, температуру либо расход, а также предохранять изделие от нерасчетных режимов. Согласно назначению, арматура бывает запорной, предохранительной, приводной, регулирующей и т. д.

К какому же виду относятся кран и вентиль, разница их в чем и что лучше – вы узнаете из нашей статьи.

Кран относится к трубопроводной приводной арматуре, в которой затворный механизма вращается вокруг своей оси, расположенной поперечно направлению потока. Обычный кран представляет собой два главных элемента – неподвижный корпус и вращающаяся пробка.

Кран шаровой

А вентиль (или по-другому запорный клапан) является видом приводной арматуры, в которой затворный механизм перемещается в направлении потока, садясь на седло. Предназначение вентиля в открытие, закрытие и регулировки потоков жидкости либо газа. Далее подробнее рассмотрим, чем отличается вентиль от крана.

Отличие крана от вентиля: сравнительная характеристика

Главное отличие крана шарового от вентиля – это регулировка напора рабочей среды. Кран такую регулировку производить не может, а вентиль да. Более того, с учетом требований к эксплуатации кранов, при их помощи регулировать напор категорически запрещается.

Кран выполняет только две функции: открывать и закрывать поток рабочей среды. А вентиль, напротив, может с легкостью отрегулировать напор воды либо газа.

Подобное различие определенно конструкцией. Запорный механизм в этом изделии передвигается в направлении потока и в результате садится на седло. А в кранах этот механизм вращается вокруг собственной оси.

Помимо того, есть шаровые краны. В устройстве таких кранов в качестве запорного механизма выступают поворачивающийся поперечно потоку шар, что в итоге изменяет диаметр трубы. В конструкции вентилей − грундбуксы. Такое конструктивное исполнение подразумевает, что, передвигая шток, грундбуксы осуществляют поднятие либо опускание запорного клапана. Этот клапан присоединен к штоку. Так, осуществляется открытие либо закрытие отверстия, находящегося в седле.

Визуально в чем отличие крана от вентиля несложно определить. Если запорная арматура имеет простую ручку, а ее конец присоединен к штоку – это кран. Если вместо ручки на штоке расположен «барашек» – это вентиль.

Что лучше кран или вентиль?

Здесь сказать однозначно нельзя, что лучше вентиль или кран шаровой. Отметим только, что кран удобен в использовании: повернув ручку на 90◦, он перекрывает поступление воды. Тогда как запорный клапан (вентиль) необходимо заворачивать, чтобы открыть либо закрыть подачу воды.

На вентиле есть клапаны с прокладками, которые при износе легко поменять на новые. При этом еще понадобиться со временем менять и сальник. С шаровыми кранами таких проблем не возникает. Здесь только необходимо постоянно ухаживать за поверхностью шара, чтобы она была в идеальном состоянии.

В общем, если у вас жесткая вода, то лучше установить вентиль, т. к. он подлежит частичному ремонту. А если кран повредится, то его нужно будет полностью менять.

А также вентиль для крана купить можно намного дешевле, чем шаровое изделие – всего от 20 руб. всех диаметров. Такая низкая стоимость обусловлена более простой конструкцией запорного клапана (вентиля).

Для изменения расхода перемещаемых сред до полной остановки применяется водопроводный для воды отличается следующими свойствами:

• простота конструкции и эксплуатации;
• применение при больших перепадах давления;
• небольшие размеры и вес;
• возможность установки на любом участке трубопровода;
• небольшой ход затвора обеспечивает удобное обслуживание.

Типы вентилей

Классифицируется по трем признакам:

• форма корпуса;
• вид запорной части;
• способ монтажа в системе.

По форме корпуса вентили бывают следующими:

• прямоточные - поток перекрывается седлом вентиля в поперечном направлении;
• угловые - запорный элемент перемещается навстречу движению среды;
• смесительные - для получения заданной температуры воды.

Запорный элемент различается по конструкции:

1. Шаровый - сквозная сфера в прямоточном корпусе. При совмещении продольных осей отверстия и корпуса движение потока полностью открывается. Поворот в перпендикулярном направлении на 100% перекрывает течение жидкости. Вентиль выполняет функцию только запорного элемента, а для регулирования он не подходит. Применение устройства связано с его высокой надежностью, быстротой перекрытия потока и компактностью. В нем практически ничего не ломается, поскольку деталей очень мало.
2. Клапанный - с запором, связанным с резьбовым штоком, ввинчиваемым в посадочную гайку. Узел применяется для регулирования расхода и для полного перекрытия потока (в крайнем нижнем положении).
3. Игольчатый - конический поршень с регулированием потока жидкости под высоким давлением (около 220 Бар).

Материалы вентилей:

• шаровые: латунь, нержавеющая или ;
• клапанные: чугун, латунь.

Новые материалы также применяются для изготовления вентилей. Корпус из полипропилена делает устройство долговечным и одновременно дешевым. Фторопластовые покрытия позволяют повысить стойкость к коррозии и воздействию агрессивной среды.

Различие между вентилем и краном

Водопроводные краны и вентили различаются, хотя их часто отождествляют. Последний устанавливается между стыками двух труб, образуя линию. Кран включает в себя непосредственно вентиль и излив, через который вода вытекает наружу.

Устройство и работа клапанного вентиля

Самым важным рабочим органом вентиля является седло с затвором, перемещаемым вручную шпинделем. Клапанный вентиль водопроводный, устройство которого приведено ниже, содержит резьбу в корпусе и на штоке, обладающую свойством торможения. В результате диск затвора плотно прижимается к седлу, перекрывая поток, когда вентиль закрыт. В открытом состоянии проходное сечение остается неизменным при движении потока воды.

Обычно в корпусе резьба не делается, поскольку она быстро изнашивается. Для этого к нему крепят ходовую гайку, внутрь которой вворачивается шпиндель. Тогда вместо изношенного узла можно установить другой, а корпус при этом сохранится. Все детали взаимозаменяемы на вентиль водопроводный (ГОСТ 12.2.063-81, ГОСТ 5761-74).

Вентиль открывается вращением ручки. При этом шпиндель поступательно перемещается, освобождая проход для жидкости. Если вращение производить в обратном направлении, вентиль закроется.

Соединение устройства с трубопроводом производится через входной и выходной патрубки. Между собой их можно различать наличием стрелки, указывающей направление потока.

Угловые вентили

Для перпендикулярного изменения направления передачи жидкости с возможностями перекрытия и регулировки применяется угловой вентиль водопроводный (чертеж ниже: а - проходной; б - угловой).

Перпендикулярное расположение входного и выходного патрубков определяет назначение вентиля для трубопроводов, изменяющих направление на 90 о. Принцип его работы тот же самый, что и у проходного. Ход затвора производится соосно с входным патрубком.

Сфера применения угловых вентилей:

1. При подводе труб к отопительному радиатору, когда его перекрывает или регулирует расход теплоносителя вентиль водопроводный (фото см. ниже). Модели из высокотемпературного полипропилена удобнее и дешевле латунных при соединении с пластиковыми трубами.
2. Предотвращение вибрации и раскачки трубопроводов.
3. Снижение скорости потока жидкости без высокочастотного шума.
4. В при эксплуатации в любых положениях.
5. Упрощение монтажа труб за счет снижения расхода фурнитуры.

Устройство и принцип действия шарового вентиля

Основным рабочим органом вентиля является шар со сквозным отверстием. При положении ручки вдоль трубы кран открыт. Если ее повернуть перпендикулярно трубе, он закроется. Отверстие в шаре может быть круглым, квадратным, в виде трапеции или овала. В вентилях небольшого диаметра кран выполнен плавающим, а для крупногабаритных устройств его делают на специальных опорах. Высокая герметичность затвора обеспечивается эластичным уплотнителем. Это позволяет устанавливать данный тип моделей на газопроводах.

Вентиль водопроводный шаровый работает в двух крайних положениях при повороте на 90 о, когда он полностью открыт или закрыт. Попытка регулирования расхода приведет к быстрому износу уплотнения.

Имеют более широкие возможности присоединения патрубков при монтаже систем водоснабжения:

• проходные;
• угловые;
• с тремя и более отводами с целью перенаправления транспортируемых потоков.

Соединения с трубами делаются штуцерными, фланцевыми и приварными. Последний вариант позволяет стационарно установить вентиль водопроводный в систему.

Вентили-смесители для душа

Устройство выполняется однорычажным шаровым или в виде двух клапанных вентилей. В комплект входят сменная душевая головка с присоединенным гибким шлангом и изливом в ванну. Смеситель выполняют скрытым, выводя наружу только вентили управления температурой воды.

Классическим вариантом является двухвентильный аксессуар с ручной настройкой температуры. Холодная и горячая вода смешиваются в специальной камере, а затем поступают в шланг душа или на излив. Основными элементами прибора являются две кран-буксы со сменными прокладками.

Становится популярным однорычажное устройство с удобной регулировкой воды. Основным элементом смесителя является сменный картридж. При выходе из строя он легко снимается и заменяется новым.

Со встроенным термостатом упрощается регулировка. Он настраивается предварительно, что гарантирует выход воды с заданной температурой. Для этого в корпусе находится термостатический элемент, распределяющий потоки. Единственным недостатком таких моделей является высокая цена.

Монтаж

Вентили небольшого диаметра устанавливаются на резьбу (до 60 мм). На трубе имеется сгон, соединение уплотняется пенькой или фторопластовой пленкой. Намотка производится в направлении закручивания резьбы. За счет этого создается плотное соединение, способное выдержать высокое давление.

Труба большого диаметра соединяется фланцем с шайбой прямоточного или углового вентиля через уплотнительную прокладку. Стягивание их между собой производится болтами с гайками. Соединение фланца с трубой осуществляется посредством дуговой сварки.

Вентиль водопроводный: ремонт

При повреждении запорного элемента вентиля его заменяют аналогичным неизношенным или новым узлом. Для этого участок трубопровода освобождают от жидкости, перекрывая его с обеих сторон. Затем производится демонтаж запорного элемента клапанного типа. Шаровый вентиль снимается полностью рожковыми или На фланцах гайки скручивают параллельно и постепенно - по 3-4 витка на каждой.

Сначала следует проверить исправность уплотнителей, которые заменяют при износе. Протечки большей частью происходят по причине деформации прокладок и при срыве резьбы при неправильной установке. Затем производится осмотр корпуса и седла. При отсутствии трещин узел собирается снова. Корпус ремонту не подлежит, если на нем появятся механические повреждения. Прирастание к трубопроводу требует его обрезки и необходимости проведения в дальнейшем сварочных работ.

В этом случае придется устанавливать вентиль водопроводный новый или отремонтированный. Неподготовленному человеку браться за сложный ремонт не стоит из-за незнания его особенностей.

Запорная арматура создает дополнительное сопротивление, поэтому в местах соединений могут образоваться засоры. Снимать вентили не всегда следует. Порой достаточно просто промыть трубопроводы, открыв все краны.

Замену сальника можно сделать аккуратно своими руками. Для этого надо перекрыть подачу воды со стояка, разобрать запорный механизм, заменить прокладки и смазать подвижные части.

Заключение

Вентиль водопроводный отличается простотой эксплуатации и не требует особого обслуживания. Каждую модель следует применять по целевому назначению. Простой ремонт вентиля можно производить своими руками, если действовать аккуратно и правильно.

Трубопроводная арматура настолько разнообразна, что даже краткое описание основных её типов только по конструкции затвора занимает достаточно большой объём. Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, обладающими различными принципами конструкции затвора.

Сравнение трубопроводной арматуры различных типов

Преимущества вентилей

Основное преимущество вентилей — отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор движется перпендикулярно, что уменьшает опасность повреждения (задиров). Высота вентилей меньше, чем у задвижек, ввиду того что ход шпинделя невелик и обычно составляет не более четверти диаметра трубопровода. Однако строительная длина вентилей больше, чем у задвижек, так как требуется развернуть поток внутри корпуса.

Недостатки клапанов

Недостатком клапанов является большое гидравлическое сопротивление , вследствие того что

1. направление потока рабочей среды изменяется внутри корпуса устройства дважды
2. мало проходное сечение седла.

Вентили эксплуатируются только при определенном направлении движения рабочей среды: поток должен подтекать под тарелку и в закрытом положении давить на тарелку со стороны седла. При открывании вентиля давление способствует отрыву тарелки от седла. Если же вентиль будет ориентирован в противоположном направлении, то в закрытом состоянии давление будет придавливать тарелку к седлу и создавать значительные трудности при открытии. Это может повлечь срыв тарелки со штока и вентиль выйдет из строя.

Заслонки

Рисунок 4. Заслонка
дроссельная фланцевая.

Заслонки (англ. butterfly valve) — устройства арматуры с затвором в виде диска или прямоугольника, поворачивающимся на оси, расположенной перпендикулярно проходу. Затвор заслонки движется по дуге.

Применение заслонок

Заслонки наиболее часто используются на трубопроводах больших диаметров, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности запорного органа.

Заслонки применяют в вентиляции и кондиционировании воздуха на воздуховодах, а так же на различных газоходах, то есть там, где имеют место большие диаметры трубопроводов, небольшие давления и невысокие требования к герметичности.

По количеству установленных пластин различаются заслонки одинарные и многостворчатые. На капельных жидкостях заслонки применяют редко, так как их конструкция не обеспечивает надежной герметичности перекрытия прохода. На газах дроссельные заслонки (throttle) ввиду простоты конструкции и надежности применяют очень часто для регулирования и отключения расхода.

Конденсатоотводчики

Предназначены конденсатоотводчики (англ. steam trap) для вывода из газовой системы конденсата, не участвующего в рабочем или технологическом процессе. Конденсат сливается постоянно или периодически по мере его накопления в системе.

Конденсатоотводчики должны выпускать жидкость и задерживать газообразную фазу вещества, что осуществляется за счёт наличия гидравлического или механического затвора. Затвор должен надёжно выпускать конденсат при различных давлениях газа, температур конденсата и скорости его поступления в конденсатоотводчик.

Клапанные и бесклапанные конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики могут быть клапанными и бесклапанными. Бесклапанные конденсатоотводчики выпускают конденсат непрерывно, а бесклапанные — периодически при наступлении заданных условий.

Клапанные конденсатоотводчики являются двухпозиционными регуляторами, в которых роль чувствительного элемента и привода одновременно выполняет поплавок, термостат, биметаллическая пластина или диск.

Конденсатоотводчики в зависимости от принципа действия бывают:

• закрытого типа,
• открытого типа,
• термодинамические,
• термостатические,
• сопловые,
• лабиринтные.

Конденсатоотводчики поплавковые в зависимости от конструкции поплавка различают с открытым поплавком и с закрытым поплавком, а также с опрокинутым поплавком колокольного типа.

В поплавковых конденсатоотводчиках проходное сечение клапана для выпуска конденсата открывается при всплытии поплавка, с которым связан затвор клапана. Всплытие поплавка происходит в тот момент, когда уровень конденсата в корпусе конденсатоотводчика достигнет предельного значения. После открывания выпускного клапана часть конденсата выдавливается в конденсатную линию и поплавок снова опускается, перекрывая отверстие седла клапана.

Принцип работы поплавкового конденсатоотводчика таков же, как и принцип работы регулятора уровня (регулятора перелива).

Термостатные конденсатоотводчики

В конденсатоотводчиках термостатических или термостатных для управления затвором клапана используется термосильфон, расширяющийся при повышении температуры, биметаллическая пластина или диск. Работа таких конденсатоотводчиков основана на разнице температур паровой и жидкой фазы.

В термостатных сильфонного типа конденсатоотводчиках сильфон (тонкостенная гофрированная трубка) заполнен жидкостью, испаряющейся при температуре свежего пара, но находящейся в жидкой фазе при температуре конденсата. Так, например, при удалении конденсата с температурой 85…90°С используется смесь из 25% этилового спирта и 75 % пропилового спирта. Как только сильфон начинает омываться паром, жидкость испаряется, сильфон расширяется и перемещает клапан, закрывая отверстие для выпуска конденсата. В других конструкциях для этой цели применяют биметаллические пластины.

Термодинамические конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики термодинамические имеют непрерывное действие. Они широко распространены вследствие простоты конструкции, малым габаритам, надежности в работе, низкой стоимости, высокой пропускной способности и малым потерям пара.

Тарельчатый конденсатоотводчик

Тарельчатый конденсатоотводчик имеет лишь одну подвижную деталь — тарелку, свободно лежащую на седле. Проходящий конденсат приподнимает тарелку и выходит через отводной канал. При поступлении пара тарелка прижимается к седлу в связи с тем, что высокие скорости истечения пара создают под ней зону пониженного давления.

Лабиринтные конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики лабиринтные также имеют непрерывное действие. Они содержат устройство в виде лабиринта, которое создает большое гидравлическое сопротивление газу, а конденсату — значительно меньшее. Вследствие этого конденсат проходит через конденсатоотводчик, а пар задерживается.

Сопловые конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики сопловые также действуют непрерывно. Они содержат устройство в виде ступенчатого сопла, которое также обладает значительным различием в сопротивлении для конденсата и газообразной фазы.

Недостатки конденсатоотводчиков

Конденсатоотводчики — малонадежные устройства, нуждающиеся в частой ревизии.

Краны

Кран (англ. tap valve) — трубопроводное устройство с затвором в форме тела вращения, поворачивающимся вокруг своей оси на 90° по отношению к оси движения потока рабочей среды.

Рисунок 6. Кран шаровый
нержавеющий
с соединительными фланцами.

Затвор крана иногда называют пробкой. Пробка крана имеет отверстие, перпендикулярное оси тела вращения, предназначенное для прохода среды. Если кран открыт, отверстие пробки располагается соосно оси движения среды, если кран закрыт, отверстие пробки перпендикулярно потоку.

В отличие от вентиля и задвижки, для того, чтобы открыть или закрыть кран, требуется совершить не несколько оборотов шпинделя, а всего один поворот пробки на 90º. Следовательно, краны, как правило, снабжают не маховиком, а рукояткой.

В зависимости от числа рабочих положений пробки кранов бывают двухходовыми или трехходовыми.Принципиально могут быть краны и на большее число положений, однако они нашли применение только в лабораторной арматуре. В зависимости от формы отверстий на пробке краны могут выполнять различные функции

В зависимости от формы тела вращения, образующего затвор, краны бывают:

• цилиндрическими,
• конусными,
• шаровыми.

Для герметичности затвор должен быть смазан, чтобы смазка заполнила микрозазоры между поверхностью пробки и корпуса, и уменьшала усилия, требуемые на поворот пробки.

Пробка должна быть постоянно прижата к поверхности корпуса. В зависимости от способа прижатия пробки различают сальниковые и натяжные краны.

В сальниковых кранах между крышкой крана и верхним торцом пробки расположена упругая сальниковая набивка, создающая постоянное усилие, прижимающее пробку к корпусу.

В натяжных кранах снизу пробки расположен стержень с резьбой, проходящий через отверстие в корпусе. Прижатие пробки осуществляется посредством пружины, надеваемой на винт и стянутой гайкой. Натяжные краны более надежны , так как в них работа крана не зависит от свойств сальниковой набивки, которая со временем теряет свои упругие свойства. Поэтому натяжные краны используют в газоснабжении.

Конусные краны

Преимуществом конусных кранов является невысокая стоимость , малое гидравлическое сопротивление, простота конструкции и ревизии.

Недостатком таких кранов является большое усилие, требуемое на поворот пробки. По истечении некоторого срока работы (в зависимости от качества воды в системе) микрозазоры между поверхностью корпуса и пробки зарастают отложениями - пробка «прикипает». В этик условиях на поворот пробки требуется настолько большое усилие, что возможно поломка крана.

Регуляторы давления, расхода и уровня

Рисунок 7. Регулятор давления
с присоединительными фланцами

Назначение регуляторов

Регуляторы (редукторы) давления, расхода и уровня предназначены для автоматического поддержания соответствующего параметра без использования вторичных источников энергии.

Конструкция регуляторов

Регулятор по конструкции представляет из себя клапан с пневмо- или гидроприводом мембранного, сильфонного или плунжерного типа, а так же специальную установочную пружину, предназначенную для подстройки регулятора на требуемое значение параметра. Конструкции регуляторов необычайно разнообразны.

Подразделяются регуляторы уровня на:

• регуляторы питания, в которых уровень поддерживается за счет периодического добавлением жидкости в сосуд, и
• регуляторы перелива, в которых происходит слив избытка жидкости.

Регулятор давления

Рассмотрим регулятор давления на примере редуктора газового баллона. Отверстие входного патрубка для подачи газа является седлом клапана, к которому прижимается тарелка клапана, закрепленная на одном конце углового рычага. Второй конец рычага соединен с подвижной мембраной, на которую с внешней стороны действует сила атмосферного давления и сила сжатия установочной пружины, а с другой стороны — сила давления газа в полости регулятора. Ось вращения рычага закреплена на днище корпуса регулятора. Если давление одна из горелок газовой плиты будет закрыта, то уменьшится расход газа, в результате чего давление газа в полости редуктора начнет повышаться. Это приведет к перемещению мембраны, которая потянет за собой конец рычага, соединенный с нею. Второй конец рычага с закрепленным на нем клапанам так же переместится и прикроет отверстие для прохода газа. В результате этого давление газа в полости редуктора будет практически на постоянном уровне, так как ход клапана крайне мал и усилие установочной пружины при перемещении мембраны изменится незначительно.

Регулятор будет обеспечивать пропуск требуемого расхода газа при постоянном значении давления перед горелками.

Регулятор расхода

Рисунок 7. Регулятор
расхода
прямого действия
с соединительными
фланцами.

Работает регулятор расхода аналогично регулятору уровня, поддерживая постоянный перепад давления на некотором дросселирующем устройстве, например, диафрагме или регулируемом сопле. Так как коэффициент местного сопротивления дросселирующего устройства не изменяется, постоянный перепад давления означает, что скорость потока через дроссель постоянна и, следовательно, постоянен расход. Некоторые регуляторы имеют дроссель, конструкция которого позволяет регулировать его сопротивление, подстраивая регулятор на требуемое значение расхода. Чаще, однако, сопротивление дросселирующего устройства оставляют постоянным, а изменяют сжатие установочной пружины, что позволяет регулировать перепад давления на дросселе и, следовательно, расход через регулятор.

В регуляторах важным принципом является разгрузка клапана от одностороннего давления рабочей среды, что позволяет значительно уменьшить усилия, требуемые на перемещение рабочего органа. Наиболее совершенным видом разгрузки является двухседельная конструкция клапана, когда усилия, действующие на две тарелки, противоположны по направлению и взаимно компенсируются. Однако в такой конструкции корпус сложнее изготовить корпус и тяжелее обеспечить полную герметичность закрытия двух клапанов одновременно. Несмотря на такие трудности, эта конструкция очень широко применяется в современных регуляторах.

Заключение

Важное значение в надежности функционирования трубопровода имеет не только арматура, но и , например, .

Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, обладающими различными принципами конструкции затвора. Основные типы трубопроводной арматуры по принципу затвора — задвижки, клапаны, заслонки, краны, мембранные клапаны, шланговые клапаны, регуляторы давления, расхода и уровня, конденсатоотводчики — были кратко освещены в этой статье.

Список литературы

1. Промышленная трубопроводная арматура: Каталог, ч. I / Сост. Иванова О. Н., Устинова Е. И., Свердлов А. И. - М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1979. - 190 c.
2. Промышленная трубопроводная арматура: Каталог, ч. II / Сост. Иванова О. Н., Устинова Е. И., Свердлов А. И. - М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1977. - 120 c.
3. Арматура энергетическая: Каталог-справочник / Сост. Матвеев А. В., Закалин Ю. Н., Беляев В. Г., Филатов И. Г... - М. : НИИЭинформэнергомаш, 1978. - 172 c.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете