Запорная арматура: задвижки, клапаны и краны. Сравнение вентиля и задвижки

Запорная арматура применяется в устройстве канализации и газопровода. Она видна на трубопроводах общего назначения, промышленного типа, промышленных трубопроводах с особыми условиями работы, сантехнических трубопроводах и на многих других. Они предназначены для того, чтобы перекрывать любые водные либо газовые потоки.

Бытовая сантехника не обходится без подобных механизмов, но мало кто понимает, чем отличается кран от задвижки. Без этого просто невозможно подключить бытовую технику, устранить течь, перекрыть газ или поменять смеситель. Сантехника окружает нас сплошь и рядом, а запорная арматура — неотъемлемая ее часть.

Совет профессионала

На самом деле она имеет существенные различия как конструктивные, так и эксплуатационные, хотя любое конструктивное решение этого вида арматуры всегда работает в двух положениях: закрыто и открыто.

Но, исходя из их функциональных характеристик и области применения, выбирается тот или иной вид устройства. Для правильного выбора следует знать, чем может отличаться принцип их работы, и какую функцию каждый из них выполняет.

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ КРАНА, ВЕНТИЛЯ И ЗАДВИЖКИ

Конструктивными решениями запорной арматуры, являются краны, вентиля и задвижки. Чем они отличаются между собой?

Задвижки являются самыми распространенными и самыми востребованными запирающими устройствами. Их конструкция подразумевает нахождение запирающего элемента в положении закрыто и открыто. Поток рабочей среды перекрывается вследствие того, что запирающий элемент перемещается перпендикулярно к его оси. Задвижки могут быть применены исключительно в роли запирающей арматуры. Они бывают параллельные, клиновые и шиберные.

Вентиль или клапан способны перекрывать поток рабочей среды за счет того, что устройство перемещается параллельно оси его движения. Он, в отличие от задвижек, может быть применен не только как перекрывающее устройство, но и как регулирующее ввиду того, что его конструкция позволит вам не полностью перекрыть поток среды, а частично.

К существенному недостатку можно отнести неспособность вентиля реагировать на изменяющуюся скорость и давление в системе. Поэтому сфера его применения — трубопроводы с относительно постоянным потоком и давлением рабочей среды. Кроме регулирующих и запорных устройств, различают перепускные, смесительные, а также распределительные конструкции данных механизмов.

Кран — еще один вид запорной арматуры. Он может быть применен как перекрывающее, так и регулирующее устройство. Функционирует он так: запорный элемент, вращаясь вокруг своей оси, перемещается по направлению перпендикулярному движению потока среды. Запорный элемент имеет форму диска. Вследствие его вращения вокруг собственной оси и происходит перекрытие жидкости по перпендикулярному направлению.

Современная сантехника предлагает различные конструкционные решения запорной арматуры, которые имеют собственные особенности. Конечно, это влечет за собой наличие отличительных преимуществ и недостатков, которые проявляются в различных условиях. Поэтому, чтобы правильно выбрать запорную арматуру, необходимо учесть особенности конструкции трубопровода, а также условия использования и требования к конкретному устройству. Для этого необходимо понимать, чем отличается, к примеру, кран от вентиля, ведь разница между ними не столь очевидна.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРАНА И ВЕНТИЛЯ

Основным различием между краном и вентилем является регулировка напора рабочей среды. Вентиль может производить такую регулировку, а вот кран нет. Более того, учитывая правила эксплуатации кранов, регулировать с их помощью напор категорически запрещено. Функций у крана всего две: открывать и закрывать поток среды. А вот клапан может легко регулировать напор жидкости или газа.

Такое различие обусловлено конструкцией. Запорный элемент в этом устройстве перемещается в направлении потока и в итоге садится на седло. В кранах же он вращается вокруг своей оси. Кроме того, существуют шаровые краны. В их конструкции запорным элементом выступает поворачивающейся перпендикулярно потоку шар, вследствие чего изменяется диаметр трубы. А вот вентиля оборудуются грун-буксой. Данное конструктивное решение подразумевает, что, перемещая шток грун-буксы, производят поднятие или опускание клапана, который прикреплен к штоку. Таким образом, происходит открытие или закрытие отверстия, которое находится в седле.

Визуально несложно отличить вентиль от крана. Если у запорной арматуры простая ручка, а конец этой ручки крепится к штоку, то это — кран. Если же на месте ручки на штоке находится барашек — это клапан.

Сравнение вентиля и задвижки

Чем отличается вентиль от задвижки? Разница между ними заключается в конструкции этих двух видов запорной арматуры. Задвижка имеет более сложную конструкцию. В ней поток перекрывается за счет заслонки или конуса, который перпендикулярно опускается до упора, то есть до полного перекрытия движения жидкости или газа. Вентиль же устроен несколько проще. Поток перекрывает клапан, который прижимается к седлу параллельно. Таким образом, поток дважды изгибается под 90°. При этом повышается сопротивление.

Если клапан сконструирован и сделан правильно, не должны сужаться проходные отверстия, если сравнивать их с входными и выходными. А вот задвижки этим похвастать не могут. Во многих трубопроводах ставят полноприводные их варианты, которые по своему диаметру соответствуют диаметру трубопровода.

Хотя существуют и другие варианты этого устройства, более суженные, чем диаметр трубопровода. Их устанавливают с определенной целью. Такие задвижки благодаря меньшему диаметру имеют меньший крутящий момент. Это уменьшает износ уплотнителей в трубе.

Если трубопровод имеет большой диаметр, свыше 300 мм, или если трубопровод работает под большим давлением, то в таких трубопроводах рациональнее ставить задвижки, так как они работают эффективнее.

Клапан, имея более простую конструкцию, обладает в итоге и низкой стоимостью. Кроме того, его проще вращать под высоким давлением. Но это высокое давление создает остаточную нагрузку на конструкцию, так как в конструкции вентиля есть изгибы, и высокое давление стремится отжать клапан от седла. В конструкции задвижки нет изгибов, такое сопротивление потоку сведено на нет. Давление существует только со стороны движения потока, и это помогает заслонке более плотно прилегать к седлу. Что обеспечивает задвижке большую надежность по сравнению с вентилем.

Задвижки не могут выступать в роли регулирующих элементов, а могут лишь полностью перекрывать поток или полностью открывать его. А вот вентили могут играть роль регулирующих устройств.

Добавить сайт в закладки

Виды
Выбор
Монтаж
Отделка
Ремонт
Установка
Устройство
Чистка

Сравнительные характеристики запорной арматуры

Общие характеристики разных видов запорной арматуры

Запорная арматура используется при устройстве газопроводных и канализационных систем. Ее можно увидеть на трубопроводах общего назначения, промышленного типа, промышленных трубопроводах с особыми условиями работы, сантехнических трубопроводах и на многих других. Они предназначены для того, чтобы перекрывать любые водные либо газовые потоки.

Для этих целей служат задвижка, кран, вентиль, клапан, а также иные запирающие механизмы. Бытовая сантехника не обходится без подобных механизмов, но мало кто понимает, чем отличается кран от задвижки. Без этого просто невозможно подключить бытовую технику, устранить течь, перекрыть газ или поменять смеситель . Сантехника окружает нас сплошь и рядом, а запорная арматура — неотъемлемая ее часть.

На самом деле она имеет существенные различия как конструктивные, так и эксплуатационные, хотя любое конструктивное решение этого вида арматуры всегда работает в двух положениях: закрыто и открыто.

Вернуться к оглавлению

Принципы работы крана, вентиля и задвижки

Вернуться к оглавлению

Сравнительные характеристики крана и вентиля

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.

Регулирующие клапаны и вентили Многие технологические процессы в технике, протекающие с участием жидкостей и газов, требуют обеспечения заранее заданного режима, определяемого температурой, давлением, концентрацией компонентов. Регулирование режима работы установки, агрегата, системы осуществляется путем изменения расхода соответствующей среды. Так, температура в печи регулируется количеством подаваемого в топку мазута, давление в энергоустановке - количеством пара, концентрация - массовым содержанием соответствующего компонента. Изменение количества протекающей по трубопроводу рабочей среды осуществляется регулирующей арматурой, в состав которой входят регулирующие вентили, регулирующие клапаны и регуляторы давления. При помощи вентиля производится только периодическое ступенчатое регулирование. Непрерывное и бесступенчатое регулирование осуществляется при помощи регулирующих клапанов, снабженных приводом. Они являются исполнительным устройством в системе автоматического регулирования технологических процессов. Регулятор давления представляет собой автоматически действующее автономное устройство, состоящее из регулирующего клапана, снабженного приводом, управляемым чувствительным элементом, реагирующим на давление рабочей среды, без применения постороннего источника энергии. Классификация регулирующих вентилей и клапанов приведена на схемах 2.5 и 2.6, а их типовые конструкции - на рис. 2.85-2.97. Наиболее простым регулирующим устройством является р егулирующий вентиль, который отличается от запорного формой затвора, а иногда конструкцией всего рабочего органа. Регулирующий вентиль, предназначенный и используемый на больших перепадах давления (р < 0,5), называется дроссельным. Для изменения расхода через вентиль затвор перемещается относительно седла, перекрывая его отверстие в большей или меньшей степени. Для этой цели в вентиле используется ходовой узел, состоящий из шпинделя и ходовой гайки, снабженных трапецеидальной резьбой. Затвор, предназначенный для регулирования, называется п л у н ж ер о м. Плунжеры бывают пяти основных типов: стержневые, полые (юбочные), сегментные, тарельчатые и перфорированные (клеточные). Наиболее часто в вентилях применяются стержневые (игольчатые) плунжеры, в клапанах - стержневые и полые. В регулирующем органе арматуры со стержневым плунжером регулирование расхода среды осуществляется изменением площади кольцевой щели между седлом и плунжером, в полых изменяется открытая площадь окон плунжеров для прохода среды,в сегментных изменяется площадь щели, имеющей форму сегмента. Тарельчатые плунжеры обычно применяются в регуляторах давления (двух-седельных). Перфорированный плунжер представляет собой полый цилиндр с большим числом сквозных отверстий на боковой поверхности. Применяется для чистых сред при больших перепадах давления на запорном органе. Регулирующие клапаны могут быть одно- седельнымн и двухседельными. Наиболее часто применяются двух-седельные регулирующие клапаны. Односедельные клапаны применяются лишь когда площадь плунжера невелика или требуется надежная герметичность клапана в закрытом положении. Недостатком односедельных клапанов является неуравновешенность плунжера, которая при больших диаметрах седла создает большие продольные (перестановочные) усилия на плунжере. В энергетике применяются односедельные регулирующие клапаны с тросовым управлением. Трос крепится к концу рычага, управляющего плунжером. Трос может создавать только одностороннее (тянущее) усилие, в обратном направлении действует груз, чем создается силовое замыкание системы. Груз на рычаге должен создавать усилие вдоль шпинделя, превышающее усилие от давления рабочей среды на плунжер и силу трения. Эти клапаны устанавливаются таким образом, чтобы вращение рычага происходило в вертикальной плоскости. Управление производится с помощью колонки дистанционного управления, либо приводом системы автоматического регулирования. Может быть также применено ручное и механическое дистанционное управление. Тросовое управление отличается простотой и надежностью, но пригодно лишь в условиях, когда управление производится с относительно небольших расстояний в пределах одного здания. При необходимости управления с больших расстояний обычно используются не механические, а электрические или пневматические способы. Схема 2.6 Классификация регулирующих клапанов Наиболее широкое применение получили двухседельные регулирующие клапаны с мембранным пневматическим приводом и пружинной нагрузкой. Они управляются сжатым воздухом, подводимым от постороннего источника, и могут быть использованы для автоматического непрерывного бесступенчатого регулирования при работе на различных параметрах и свойствах среды и для различных условий эксплуатации. Силовая пружина привода создает пропорциональную зависимость между усилием и ходом, благодаря чему на клапане образуется пропорциональная зависимость между командным давлением и ходом-плунжера. Регулирующие клапаны могут иметь вид действия НО (нормально открыт) или НЗ (нормально закрыт) в зависимости от того, открыт или закрыт клапан при отсутствии давления на мембране привода. Рис. 2.85. Клапаны регулирующие стальные односедельные: а - со стержневым плунжером рычажный с патрубками под приварку для воды (ру = 1 МПа, ^п<250°С); б -с поршневым плунжером рычажный фланцевый для пара (Ру= 1,6 МПа, <р<500°С) Рис, 2.86. Клапаны регулирующие стальные двухседельные рычажные с патрубками под приварку для воды и пара (Ру = 2,5 МПа, < 400 °С): а - со стержневым плунжером; б - с полым плунжером В; некоторых, случаях может быть использован беспру-жинный регулирующий клапан, привод которого имеет две мембраны и две герметично изолированные полости. В одну из полостей подается сжатый воздух или газ, упругость которого используется взамен пружины. Во вторую полость подается командное давление воздуха. Упругость сжатого воздуха в полости нагружения определяет собой силовую характеристику регулирующего клапана: ход - давление командного воздуха. Рис. 2.92. Клапаны регулирующие стальные двухседельные флан-цевые с мембранным исполнительным механизмом (МИМ) для жидких и газообразных сред {ру ~ 4 МПа, /р < 300 °С): а - со стержневым плунжером; б - с полым плунжером Такие регулирующие клапаны не получили широкого применения. На их работу могут оказывать влияние колебания температуры окружающего воздуха и возможные утечки воздуха или газа из полости нагружения. Основные параметры и конструктивные разновидности регулирующих клапанов (с поступательным перемещением плунжера по направлению потока среды в клапане) для условных диаметров прохода Dy = 6-400 мм и /^у < 32 МПа регламентированы ГОСТ 9701-79. Рис. 2.97. Вентили регулирующие стальные угловые со стержневым плунжером: а - фланцевый для жидких и газообразных нефтепродуктов (уОу = 32 МПа, ^ 200 °С); 6 - цапковый для жидких и газообразных сред (р - 200 МПа, tp < 200 °С) Регулирующие клапаны изготовляют из чугуна, стали, коррозионно-стойкой стали. Для коррозионных сред применяют мембранные клапаны с внутренним коррозионно-стойким покрытием и шланговые регулирующие клапаны. Применяются также мембранные и шланговые регулирующие вентили. Мембранные и шланговые клапаны и вентили не имеют плунжера, которому можно было бы придать форму, необходимую для обеспечения требуемой пропускной характеристики. В мембранном клапане пропускная способность изменяется путем перемещения мембраны относительно седла корпуса, а в шланговом-путем пережима шланга. Мембранные и шланговые вентили и клапаны обладают высокой коррозионной стойкостью, но срок их службы и энергетические параметры рабочей среды ограничены. В энергетике в качестве регулирующей арматуры применяются также однодисковые (шиберные) задвижки и краны с цилиндрическим полым затвором, снабженным круглым или профилированным проходным отверстием. Опыт показал, что в условиях высоких давлений и температур такие регулирующие устройства в виде шиберных задвижек по своим эксплуатационным качествам превосходят обычные регулирующие клапаны. Задвижка имеет плоский диск (шибер), который под действием давления рабочей среды (вода, пар) плотно прижимается к уплотнительному кольцу корпуса. Они выпускаются с бесфланцевым присоединением крышки к корпусу; управление производится с помощью электропривода. Регулирующие клапаны с мембранным пружиннььм исполнительным механизмом (МИМ) могут быть снабжены дополнительными устройствами (блоками), расширяющими области применения регулирующих клапанов и способствующими повышению точности работы клапана. К таким блокам относятся: верхний и боковой ручные дублеры, позиционные реле (позиционеры), датчики положения, фиксаторы и др. Основные параметры регулирующих клапанов регламентированы ГОСТ 25866-83, © Geyz. ru

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.

Определение

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

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.

Выводы сайт

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.

Трубопроводная арматура используется как на промышленных магистралях доставки и распределения различных потоков жидких и газообразных сред, так и на бытовых. Её функциональное значение трудно недооценить, так как она служит не только для того, чтобы перекрывать и открывать подачу различных жидкостей и газов, но и для регулирования напора, а также в качестве предохранительного устройства и конденсатоотвода.

Основные типы запорной арматуры

К основным типам запорной арматуры прежде всего относят кран и вентиль. Они являются самыми распространенными и необходимыми элементами различных систем трубопроводов.

Кран представляет собой запорное устройство , конструктивно представляющее собой неподвижный корпус, выполненный из различных материалов (металл, пластик) и подвижный элемент. В основном для производства кранов используют бронзу и латунь. Это обусловлено не только их стойкостью к коррозии, но и данные материалы легче подвергаются обработке, так как для поверхностей затвора и корпуса требуется качественная обработка.

При перекрывании крана подвижный элемент имеет перпендикулярную траекторию относительно направления потока жидкости ли газа, при этом он совершает вращательные движения вокруг своей оси.

Среди кранов выделяют затворы, различающиеся подвижным элементом. Он может быть выполнен в виде конуса, шара и т. д.
Вентили также имеют многие разновидности, различающиеся по конструкции и назначению.

Вентиль или клапан применяется не только для перекрывания потока жидкостей или газов, но и служит для его регулирования за счет того, что в своей конструкции имеет подвижный элемент, двигающийся параллельно оси потока. Регулирование происходит благодаря сужению условно-проходного диаметра запорного устройства.

Отличия вентиля и крана

Благодаря широкой линейке запорно-регулирующих устройств, необходимо правильно при монтаже системы трубопроводов подачи жидкостей или газов выбирать тот тип запорных устройств, который будет эффективно решать поставленные задачи на определенном участке. Поэтому необходимо понимать особенности и отличия основных элементов запорной арматуры.

Основным отличием вентиля от крана является функциональное назначения в работе . Вентиль служит для плавной регулировки напора потока газа за счет его конструктивных особенностей. Следует отметить, что кран также имеет возможность регулирования потока жидкостей и газов, но из-за многих особенностей условий эксплуатации данных устройств неполное перекрывание категорически запрещено.

Следует отметить что кран и вентиль не изменяют направление потока газа иди жидкостей. Они служат только для частичного или полного перекрывания потока. При этом при установке данных элементов в систему трубопроводов следует обратить внимание на стрелку, указывающей правильное направление движения среды. Неправильный монтаж данных устройств будет создавать лишнее гидравлическое сопротивление, что в конечном итоге отразится не только на их правильной работе, но и на сроке службы.
Конструкция вентиля предполагает наличие грун-буксы, которая крепится к подвижному штоку. Это позволяет данному элементу вентиля герметично садится на седло отверстия.

Можно также отличить кран от вентиля визуально . Для этого необходимо сравнить рукоятки данных устройств. Кран оснащается простой рукояткой, прикрепленной к штоку, вентиль же содержит так называемый «барашек», предназначенный для плавного регулирования потока газов и жидкостей.

Что лучше: кран или вентиль?

Однозначного ответа на вопрос: что лучше- кран или вентиль, дать невозможно. Так как определенный вид запорной арматуры выполняет те специальные задачи, которые на него возлагаются. Кран удобен для быстрого перекрывания потока жидкости, благодаря своим конструктивным особенностям. Это достигается за счет простого поворота рукоятки перпендикулярно оси направления потока движения рабочих сред. Барашек вентиля необходимо заворачивать, затрачивая больше времени, чем при перекрывании крана.