Вентиль запорный фланцевый применение, виды и монтаж

Классификация изделий

Вентиль для воды классифицируется по ряду различных признаков, к которым относятся:

1. Тип и конструкция запорного устройства.
2. Материал изготовления.
3. Особенности соединения с водонапорными или газовыми трубопроводами.

По типу и конструкции запирающего устройства вентили подразделяются на следующие виды:

• Клапанные.
• Пробковые или конусные.
• Шаровые.

Выясним основные особенности каждого типа вентилей, а также определим их предназначение.

Клапанные устройства

Клапанный вентиль еще называют вентильным краном, так как корпус изделия разделяется на две части горизонтальной и наклонной перегородками. В конструкции изделия с наклонной перегородкой имеется отверстие, которое имеет проточку под клапан. Такое отверстие называется седлом.

Клапан представляет собой часть штока, который располагается в нижней части изделия. В конструкцию изделия вставлена эластичная прокладка, упирающаяся в седло. Посредством такого упора в седло происходит перекрытие подачи жидкости, протекающей через устройство. В верхней части шток оснащен резьбой, которая соединяется с резьбовым соединением посадочной гайки. При помощи этого резьбового соединения происходит поднятие и опускание клапана, тем самым перекрывая и регулируя напор подающей жидкости.

У изделий такого типа имеются преимущества и недостатки. К плюсам относятся:

1. Выдерживание высокого давления.
2. Регулировка объема и напора воды.
3. Простота в управлении.
4. При выходе из строя запорного устройства, его можно заменить.

Недостатками такого устройства считаются:

1. Высокая скорость стирания прокладки, так как при частом открытии и закрытии устройства, происходит контакт резины с металлом.
2. Относительно небольшой срок эксплуатации.
3. Для полного перекрытия подачи жидкости нужно долго вращать маховик.

Изделие конусного типа

Конусный вентиль – это разновидность клапанного изделия. Различия между этими двумя устройствами заключаются в конструкции запорного механизма. Если в предыдущем варианте запорный механизм представлен в виде перегородки, то в данной конструкции прибор имеет пробку в виде конуса. При вращении штока происходит опускание запорного клапана в отверстие перегородки, тем самым прекращается подача жидкости.

Преимущества и недостатки такого типа изделия аналогичные, как и у вентиля клапанного типа. Конусный вентиль имеет следующую конструкцию, как показано ниже.

Устройство шарового типа

Принцип работы такого типа вентиля полностью отличается от функционирования предыдущих вариантов. Если предыдущие изделия обеспечивают перекрытие воды перпендикулярно трубопроводу, то с устройством шарового типа все по-другому.

Основным запирающим устройством является шар, которые имеет сквозную прорезь, пропорциональную потоку жидкости. Перекрытие подачи жидкости обеспечивается за счет перемещения шара с прорезью в перпендикулярное положение. Такие вентили еще называют кранами задвижками.

К преимуществам таких изделий относят:

1. Простота конструкции, что позволяет эксплуатировать устройство продолжительное время.
2. Герметичность конструкции. С водой контактирует только запорный шар, что также влияет на длительный срок службы изделия.
3. Перекрытие и открытие подачи жидкости осуществляется путем поворота ручки на 90 градусов или половину оборота. Такие устройства благодаря быстрому перекрытию подачи жидкости еще называют пол оборотными.

К недостаткам рассматриваемых видов вентилей относятся:

1. Невозможность отремонтировать водопроводный шаровой вентиль. В китайских изделиях нарушается целостность соединения ручки с запорным шаром. Это приводит к тому, что ручка продолжает вращаться, а шар остается на месте в заклинившем положении.
2. Невозможность регулирования потока жидкости. Регулировать поток жидкости с помощью такого изделия можно, но производители в таком случае не гарантируют продолжительный срок службы устройства.

Конструкция водного вентиля

Все вентили изготавливаются двух типов: клапанные и шаровые. Клапанные устройства представляют собой конструкцию всем привычного запорного механизма, которые находятся в каждой ванной и устанавливаются для перекрытия воды. Данные механизмы довольно удобны, они могут проводить даже воду с повышенным содержанием хлора, а ремонт их состоит лишь в замене уплотнителей.

Шаровые механизмы более декоративны, у них находится лишь одна ручка, которая проворачивается в разные стороны. С помощью этого механизма можно отрегулировать давление и температуру воды. Изготавливаются эти вентили из латуни, они довольно прочные и легкие, имеют небольшие размеры, потому при монтаже почти не требуют наличия свободной площади.

Стальные устройства, в отличие от латунных, различаются внешним видом, вместо ручки у них находится удобное колесо, проворачивая которое можно отрегулировать давление или прекращать напор воды. Эти механизмы также отличаются от латунных, чугунных и бронзовых условным давлением и диапазоном рабочих температур.

Стальные вентили используются в разных условиях, они довольно долговечные, надежные и прочные. Изготавливают их из нержавеющей нелегированной или легированной стали, имеют фланцевую конструкцию. При установке в трубопровод приваривают входной и выходной патрубки, это обеспечивает полное отсутствие протечек.

Особенность стальных вентилей такая:

• возможность эксплуатации в любом положении;
• простое устройство конструкции, что значительно облегчает ремонт;
• возможность работы при повышенных температурах и давлении.

Водопроводный вентиль из нержавеющей стали устанавливается на водопроводах, в которых нужны антикоррозийные качества, как правило, это водопроводы больших производственных помещений, где рабочие характеристики очень агрессивные.

Вентили высокого давления можно использовать для регулировки и запирания водного напора, чаще всего устанавливаются они на бойлерных в промышленности. Диаметр водопроводов, на которых устанавливаются эти механизмы, как правило, составляет 100–300 миллиметров, температура воды может быть до 4500 градусов, а давление – до 2.5 килограммов на 1 см. квадратный.

Этот механизм идет в комплекте со специальным седлом, запорный элемент имеет хвостовик и ходовую втулку, непосредственно запорный механизм надет на шпиндель, который можно крутить вручную или с помощью электрического и гидравлического приводов.

Само устройство может быть разным:

• прямоточное при невозможности делать давление меньше;
• угловое для фиксации двух перпендикулярных участков;
• проходное для ровных участков;
• смесительное для получения необходимой температуры, разжижения основной среды, концентрации, поддержки качества и так далее.

Эти водопроводные вентили имеют малый вес и размеры, уплотнители могут устанавливаться в любом положении, они легко крепятся, имеют великолепную защиту от протечек.

Как правило, чугунные вентили применяются для трубопроводов частных и многоквартирных домов, для дачных строений, гаражей, теплиц и оранжерей. Эти устройства, которые имеют довольно большою массу, тем не менее обладают следующими явными преимуществами:

• установка отличается предельной легкостью – нужно лишь иметь самые простые инструменты;
• они довольно надежны, выдерживают повышенное давление воды, устойчивы к деформациям;
• невысокая стоимость;
• продолжительное время службы, довольно простое обслуживание, вероятность выхода из строя сведена к минимуму.

Конструктивные разновидности и принцип работы вентилей

Принцип работы зависит от особенностей конструкции вентиля, формы его запорного механизма, материала уплотнительных поверхностей.

Шаровый поворотный вентиль

Устройство состоит из цельносварного или разборного корпуса. Изделие с разборным типом корпуса отличается ремонтопригодностью, с цельной оболочкой при возникновении неисправностей — подлежит замене.

В полости корпуса расположены:

• запорная деталь — шар со сквозным проходным отверстием в теле;
• уплотнительные поверхности — тефлоновые, фторопластовые или резиновые прокладки в форме кольца. Устанавливаются для обеспечения герметичности между запорной деталью и корпусом;
• шток (шпиндель) — соединительный элемент, воспринимающий усилие от ручки и передающий его запорному шару. Между штоком и ручкой также располагается уплотнительная прокладка.

Снаружи ручка прикрепляется к корпусу с помощью гайки. Поворачиваясь ручка приводит в движение шпиндель, который в свою очередь вращает запорную деталь устройства — шар. В момент, когда шар располагается проходным отверстием перпендикулярно к потоку транспортирующего вещества, вентиль считается открытым. Если оно находится в одной плоскости с осью движущейся среды, то вентиль закрыт.

Клиновой вентиль

Вентиль с регулирующим элементом, выполненным в форме клина, для осуществления запирания и регулировки расхода рабочего вещества. Клиновой затвор при срабатывании устройства перемещается параллельно движению транспортируемого вещества. Для изготовления таких устройств обычно используют бронзу.

Корпус этих изделий длиннее, чем у других типов вентилей, цена их также намного выше.

Устройства с электрическим приводом

В системах трубопроводах, предназначенных для транспортировки воды или воздуха, нагретых до температуры +45ºС и более, используются запорные вентили муфтовые с электрическим приводом.

Для изготовления корпуса таких изделий применяется чугун, для крышки и золотника — сталь. Все уплотнительные поверхности изготовлены из паронита, сальники набиваются асбестом. Электропривод при монтаже располагается вверху.

Седловидные вентили

Применяются в основном для подключения к существующим системам водоснабжения вспомогательных устройств с низким расходом воды. Присоединительный патрубок плотно обжимается вокруг трубы, а пустотелый затвор игольчатого типа ввинчивается в тело трубы. Уплотнительные прокладки из пластика обеспечивают герметичность соединения между затвором и трубой.

Чем отличается вентиль от шарового крана

В современное время трубопровод может обладать различными вариантами арматуры. В зависимости от ее разновидности, их можно разделить на такие виды: регулирующего, приводного, запорного, предохранительного варианта и т. д. Но прежде чем определиться с отличительными характеристиками между обычным краном и специальным вентилем, рекомендуется обозначить то, что же подразумевается под подобными понятиями.

Кран – это разновидность трубопроводной арматуры специального приводного варианта. Вращение затворного органа осуществляется вокруг именно собственной оси. Она располагается перпендикулярным образом по направлению определенного подающегося потока. Зачастую такое изделие состоит всего из нескольких основных элементов. Сюда стоит отнести, как вращающуюся пробку, так и обычный неподвижный корпус — изучить каталог кранов https://giacom.market/truboprovodnaya-armatura/krany-sharovye/ .

А вот вентиль представляется под видом разновидности приводной арматуры, где затворный орган вращается в направлении самого потока. Другими словами, он садится, как говорится, на седло. При всем этом такое изделие, как вентиль, в основном предназначается для регулирования, закрытия и соответственно, открытия жидкости.

Главная отличительная характеристика между краном, а также вентилем, заключается именно в том, что второй вариант изделия допускает регулирование напора потока, а вот с использованием первого приспособления такие действия являются недопустимыми. Дополнительно необходимо отметить и факт того, что регулирование потока с использованием крана согласно существующим сегодня правилам применения категорически запрещается.

Кран предназначается для выполнения всего нескольких функций. Это связано с тем, что он обладает только такими положениями, как «закрыто» и «открыто». А вот с использованием вентиля возможно достаточно легкое регулирование и самого напора.

В данной ситуации, дело обстоит именно в конструктивных отличиях. В вентиле, присутствующий здесь запорный орган, в любом случае садится, как говорится, на седло. Перемещение осуществляется в направлении потока. В кранах же осуществляется оборачивание вокруг собственной оси. Дополнительно краны зачастую представляются под видом шарового варианта. Другими словами, при повороте шара меняется и диаметр самого отверстия. А вот такое приспособление, как вентиль дополнительно оборудовано и специальной грундбуксой. За счет закручивания и выкручивания шток грундбуксы осуществляется опускание, а также само поднятие клапана. Вследствие этого возможно закрытие или открытие самого отверстия, которое располагается в седле.

В любой ситуации, с учетом всего вышесказанного можно сделать следующие выводы:

1. Кран обладает несколькими положениями. Другими словами, это такие положения, как «открыто», а также «закрыто».
2. Сама конструкция такого приспособления, как вентиль, кроме функции выключения, а также включения, одновременно с этим позволяет осуществлять регуляцию напора рабочего потока.
3. В визуальном плане отличить кран от вентиля можно таким образом: если ручка является достаточно простой, а сам ее кончик прикрепляется к штоку, тогда подобное изделие представляется под видом крана. В ситуации, когда вместо ручки используется «барашек», тогда изделие называется вентилем.

Какая бывает трубопроводная арматура: виды и назначение

В зависимости от вида трубопроводные арматуры выполняют различные функции:

Запорная.

Одна из самых востребованных. Служит для полного перекрытия потока рабочей среды, поэтому основным качеством и базовым показателем является герметичность и ее ресурс. Положения, в котором может находиться данная арматура, – «открыто» или «закрыто», промежуточного нет.

Применяются такие виды трубопроводной арматуры в авиации, морском транспорте, в аппаратах, которые используют на большой глубине, космической технике, атомной энергетике и, конечно же, в магистральных газопроводах и нефтепроводах.

На сегодняшний день трубопроводы являются довольно непростыми сооружениями, поэтому при малейших нарушениях в работе возможен сбой во всем процессе, что может послужить причиной к тяжелейшим финансовым и природоохранным последствиям.

Интересный факт, что сочетание слов «запорная задвижка» в речи не используют, как не используют и слова «запорный», «запорная» с названием какого-то типа арматуры. И это относится не только к задвижкам.

Обратная.

Называть ее арматурой обратного действия не рекомендуется. Такая система предназначается для предотвращения обратного потока рабочей среды с помощью автоматического воздействия.

Предохранительная.

Благодаря автоматическому сбросу избытков рабочей среды, назначение предохранительной арматуры состоит в том, что она защищает оборудование от превышения давления или иных параметров, которые могут привести к аварии. Встретить предохранительную арматуру можно на паровом котле в качестве предохранительного клапана

Важность ее очень велика – она обеспечивает стабильную деятельность трубопровода, а также установок индустриального и энергетического направления. Предохранительная арматура помогает избежать, предотвратить и свести на нет результат выхода за пределы возможного параметров рабочей среды, которые возникают из-за неисправности оснащения, в результате ошибок персонала, из-за физических процессов, которые происходят внутри самого оборудования или внешнего воздействия

Распределительно-смесительная.

Распределительно-смесительная арматура подходит для распределения потока по различным направлениям, в данном случае трубопроводная система будет называться распределительной. В случае, когда арматура предназначена только для смешивания потока рабочей среды, название данного агрегата будет «смесительная арматура». Когда арматура выполняет обе функции сразу, то она называется распределительно-смесительная.

Регулирующая.

Существенную роль в трубопроводе играет регулирующая арматура, назначение которой – возможность регулирования параметров рабочей среды. Это приводит к безопасности технологических процессов и формирует довольно сложные производственные цепочки, которые могут состоять из множества компонентов. Преимуществами регулирующей арматуры являются обеспечение нормальных условий для функционирования и хорошей управляемости оборудования. Данная арматура благодаря своим характеристикам может использоваться на таких ответственных объектах, как АЭС. Используется она самостоятельно либо в сочетании с запорной.

Отключающая.

Отключающая арматура в некоторых источниках называется защитной. На чувствительных объектах возможен перепад давления, поэтому для того, чтобы скорость течения рабочей среды можно было полностью перекрыть, используют данную отключающую (защитную) арматуру. Преимуществом данной арматуры является то, что она способна отключить конкретный элемент, в отличие от предохранительной арматуры, где поток рабочей среды стравливается.

Существует комбинированная трубопроводная арматура. В нее входят функции тех видов арматур, которые были перечислены выше. По названию можно легко понять, какое назначение они выполняют. Примерами видов трубопроводных арматур могут послужить: запорно-регулирующая арматура (не надо называть ее запорно-дроссельной) или запорно-обратная арматура.

В качестве обратной арматуры также применяется невозвратно-управляемая и невозвратно-запорная. Функции, которые они выполняют: принудительное полное закрытие хода запирающего элемента (невозвратно-запорная арматура) или помимо закрытия еще и ограничение хода (невозвратно-управляющая арматура).

Читайте материал по теме: Угловые краны для радиатора

Запорно-регулирующая трубопроводная арматура

Для контроля потоков в трубопроводных конструкциях и системах используется специализированная арматура, которая позволяет отключать, распределять, регулировать и смешивать, корректируя площадь проходного сечения.

Запорно-регулирующая арматура, изменяя расход транспортируемого вещества, перекрывает или распределяет ее поток, регулируя различные параметры: давление, напор или температуру. Может монтироваться на трубопроводы, ёмкости и другие агрегаты.

Функциональное назначение трубопроводной арматуры позволяет поделить ее на следующие виды:

1. Запорная. Обеспечивает полное перекрытие потока в трубах. Пользуется наибольшим спросом и занимает более 80% предложений на рынке.
2. Регулирующая. Поддерживает необходимые значения определённых параметров, осуществляя контроль расхода рабочей среды. Температура, давление, состав и концентрация веществ могут быть изменены с использованием такого вида арматуры. Особо стоит выделить относящуюся к регулирующей дроссельную арматуру. Ее используют в случаях необходимости значительного понижения сжатия транспортируемого вещества. Она успешно работает при значительных скачках давления.
3. Запорно-регулирующая совмещает в себе функции перекрытия и управления потоками.

Аварийная отсечная исключает фактор негативного влияния на трубопровод, если давление или направление транспортируемой среды превысило допустимые значения путем перекрытия защищаемого участка от остальной части системы.

Предохранительная. В аварийной ситуации открывается, чтобы утилизировать из конструкции избыточное количество транспортируемого вещества.

Смесительная, функция которой – управление потоком рабочей среды для распределения его в определенном направлении или для смешивания. Чаще всего применяется в системах отопления для получения оптимальной температуры.

Фазоразделительная – автоматически разграничивает рабочие среды в зависимости от их фаз и состояний.

Качественная запорная регулирующая и предохранительная арматура, которая позволяет управлять транспортируемой рабочей средой: водой, паром, газом, нефтью и другими агрессивными жидкостями, – является гарантией прочности и надежности современных коммуникаций.

Трубопроводная запорная арматура может быть изготовлена из следующих материалов:

• сталь;
• латунь;
• бронза;
• чугун.

Основные характеристики таких элементов: диаметр трубы, которую возможно подсоединить, и максимум избыточного давления при показателе температуры среды в трубопроводе 20 градусов. Выбор зависит от технических условий трубопровода, в котором он будет использоваться. Газовые трубопроводы, водные магистрали и системы для перекачки агрессивных веществ используют отличные друг от друга типы оборудования.

Классификация

Вентили принято классифицировать по нескольким признакам. Так, по механизму блокировки потока, перемещающегося по трубопроводу, существуют следующие разновидности:

• Винтовые. Клапан закрепляется на штоке, и имеет возможность перемещаться посредством резьбового соединения. За герметичность отвечает специальная уплотняющая шайба. Задвижка такого типа способна пропускать рабочую среду только в одном определенном направлении, а резиновые прокладки будут нуждаться в периодической замене. Кроме того, попадающие под клапан мелкие частицы песка или ржавчины способны легко нарушить герметичность устройства.
• Шиберные. Вентиль такого типа по принципу действия напоминает задвижку, в которой клапан конической формы перемещается вдоль пары зеркал посредством резьбового штока. Герметичность обеспечивает сальник, либо более долговечные прокладки из резины или полимеров.
• Шаровые. В корпус фланцевого вентиля помещается стальной либо латунный шар со сквозным отверстием. В момент поворота рукоятки шар проворачивается в теле вентиля, уменьшая, увеличивая, либо полностью перекрывая поток жидкости (газа). Шаровый элемент надежно фиксируется в вентиле парой кольцевых седел из тефлона или фторопласта.
• Пробковые. Поток рабочей среды перекрывается специальной пробкой конической формы, имеющей сквозное отверстие. В трубопроводах большого диаметра поворот такой пробки может потребовать больших механических усилий.

Рекомендуем ознакомиться: Лучшие металлопластиковые трубы для монтажа теплого пола и как правильно уложить своими руками

Другой важный критерий – материал изготовления вентиля. Для бытовых надобностей чаще всего используются латунные и бронзовые изделия. Для промышленных масштабов более подходящими считаются стальные или чугунные.

Стальной фланцевый вентиль

Находит применение в эксплуатации трубопроводных систем для пара, воды, сжиженного или природного газа и т.п. Это обусловлено устойчивостью стали к высоким показателям температуры и давления, которые в таких сетях зачастую доходят до +425 градусов и 6,3 МПа соответственно.

При высоких эксплуатационных характеристиках стальные изделия отличаются меньшим весом, что значительно упрощает схемы строящихся трубопроводов (не требуется применение дополнительных армирующих элементов).

Корпус детали чаще всего отливается из легированной стали (маркировка А20 и А25). Есть варианты и без легирующих примесей, но их на рынке значительно меньше. Диаметр прохода вентиля может достигать 100 мм, что позволяет успешно применять его на сетях с большими объемами трафика.

Для трубопроводов с температурой рабочей среды свыше +400 градусов выпускаются специальные паровые вентили. Их отличает повышенная прочность и надежность, в основном за счет увеличенного веса и габаритных размеров.

Латунный вентиль

Применяется на трубопроводных системах, использующихся для передачи жидких и парообразных рабочих сред. Уплотнительные кольца в таких изделиях преимущественно паронитовые, набивка сальника – асбестовая. Условный диаметр варьируется в диапазоне 15-50 мм, вес изделия – 0,25-1,58 кг.

Чугунный вентиль

Применяется на трубопроводах диаметром 0,5-3 м. Корпус изделия выполняется из ковкого или серого сорта чугуна, а сам запорный механизм представляет по сути достаточно сложную инженерную конструкцию, состоящую из сальника, золотника и маховика. Большая часть внутренних элементов конструкции – стальные.

Рекомендуем ознакомиться: Виды и функциональные особенности обратного фланцевого клапана