Классификация клапанов (вентилей) по направлению потока рабочей среды:
По конструкции корпуса и расположению на трубопроводе (связанным с направлением потока рабочей среды) запорные клапаны делятся на три группы:
- проходные клапаны — направление потока среды на входе и выходе одинаковое. Ось выходного патрубка может быть смещена параллельно входному патрубку. В таком клапане поток среды в корпусе делает как минимум два поворота на 90о, что приводит к высокому гидросопротивлению и появлению застойных зон в корпусе;
- угловые клапаны — в этих клапанах поток поворачивает на 90°, но один раз, что позволяет снизить гидросопротивление. Недостатком таких клапанов является то, что область их применения ограничивается поворотными участками трубопроводов;
- прямоточные клапаны — в них, как и в проходных, направление потока сохраняется, но ось шпинделя расположена не перпендикулярно, а наклонно к оси прохода. Такая конструкция позволяет существенно спрямить поток и уменьшить гидросопротивление, однако при этом увеличивается ход затвора, строительная длина и масса изделия.
Классификация клапанов (вентилей) по типу затвора:
тип затвора | Тип клапана | Разновидности клапанов | Примеры клапанов |
Мембрана | Мембранный клапан | Футерованный Гуммированный Эмалированный | 15ч75п2, 15ч76п2м 15ч73гм, 15ч63гм 15ч93эм, 15ч91эм |
Сильфон | Сильфонные клапаны | Вакуумные сильфонные клапаны Сильфонные клапаны | 15б24р, 22б17п 14нж17ст, 15с23п |
Тарелка (золотник) | Сальниковые запорные клапаны | Сальниковые запорные клапаны | 15с22нж, 15нж65бк |
Конус | Сальниковые запорно-регулирующие игольчатые клапаны | Игольчатые клапаны | 15нж54бк, 15с92бк |
Уплотнительные поверхности тарельчатого затвора могут быть плоскими или конусными, в последнем случае седло в корпусе выполняется в виде фаски. Плоские уплотнения позволяют изготавливать их из различных металлов и неметаллических материалов. Они хорошо работают в жидких и газообразных средах, не содержащих взвешенных частиц. Конусные уплотнения, металл по металлу, используются для клапанов на высокие давления со взвешенными частицами в рабочей среде.
Конический затвор применяется в клапанах номинальным диаметром не более 25, для номинальных давлений от 16 МПа и выше. Такие клапаны называются игольчатыми.
Как и другие виды запорной арматуры, запорные клапаны (вентили) применяются для полного перекрытия своего проходного сечения, а, следовательно, потока рабочей среды; то есть запирающий элемент, которым в запорном клапане чаще всего является золотник, в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».
Особенности конструкции
Изделие выполнено в виде тройника с патрубком и двумя концами для транспортировки жидкости. В конструкции также может быть отверстие с клапаном для сливания и обязательно запорный клапан (золотник) для полного или частичного перекрытия потока.
Шпиндель — ещё один значимый элемент находится в седле корпуса, с его помощью управляется запорное устройство.
Принцип управления в том, что шпиндель, проходя через отверстие в корпусе приводит в движение золотник, который, опускаясь, перекрывает поток.
Запорный муфтовый вентиль монтируется с помощью резьбового соединения, поэтому торцы изделия всегда оформлены под резьбу внешнюю или внутреннюю и укомплектованы муфтой — соединительной деталью с резьбой.
Технология изготовления и материалы
Изготовление муфтовых запорно-регулирующих кранов осуществляется путем литья или штамповки. При этом материал проходит предварительную проверку на соответствие нормам эксплуатации в той или иной среде.
Для производства используются нержавеющая сталь, чугун и латунь, которые отличаются высокими эксплуатационными характеристиками, длительным сроком службы и приемлемой стоимостью для удовлетворения потребностей покупателя.
Латунные вентили
Кран латунный муфтовый чаще всего используется в системах холодного водоснабжения вертикального или горизонтального типа. Конструкция механизма может быть:
- Прямоточной. В ней отсутствуют внутренние металлические детали, нуждающиеся в защите. Ось шпинделя в них расположена под углом к линии потока. При этом наблюдается низкое гидравлическое сопротивление. Корпус такого вентиля длинный и имеет большой вес.
- Угловой. Устанавливается на местах поворота или сгиба магистрали.
- Прямоточный. Его монтаж производится на любом участке трубы. Приспособление характеризуется высоким уровнем гидравлического сопротивления.
Латунные изделия отличаются высокой коррозийной стойкостью, устойчивостью к перепадам температур, противодействию повышенному давлению внутри системы.
Чугунные вентили
Вентиль чугунный муфтовый отличается мощным корпусом и регулирующим узлом на базе шпинделя. Он предназначен для труб диаметром 10-300 мм. Корпус детали способен выдерживать давление до 15 мПа и нагрев до +225°С. На практике изделия эксплуатируют в водопроводах низкого давления с температурой жидкости около +50°С. Реже — для транспортировки пара и газа с прописанными максимальными характеристиками.
Благодаря прочности корпуса и механизма управления чугунные краны широко используются не только в быту, но и в промышленности. Достаточно низкая стоимость делает их практически незаменимым. Корпус изделия сделан из серого или ковкого чугуна. Все детали запорного узла производятся из стали. В качестве уплотнительного элемента используется резиновая или кожаная прокладка.
Стальные устройства
Вентиль стальной муфтовый обладает отличной прочностью, существенно превышающей показатель чугуна и латуни, но уступая им в твердости. Для улучшения эксплуатационных характеристик в состав вводят легирующие элементы, такие как марганец, кобальт, ванадий, хром и т.д.
Одной из разновидностей модифицированного металла является нержавеющая и жаропрочная сталь. Краны отлично себя зарекомендовали в магистралях с высокими температурами и агрессивными средами.
Из стали делают муфтовые вентили с механизмом «американка», в которых вместо шестигранных оконечностей применяются накидные гайки. Такая конструкция намного облегчает процесс установки, т. к. нет необходимости прокручивать всю арматуру целиком. Фиксация осуществляется путем накручивания гаек по отдельности с каждой стороны.
Преимущества и недостатки
Запорные вентили отличаются способностью работать в условиях с повышенными термическими нагрузками и в условиях с высоким давлением, спокойно выдерживая его перепады.
Они легко монтируются и могут устанавливаться в любом месте трубопровода и в любом положении. Легки в обслуживании, к тому же служат долго, занимают мало места и сравнительно немного весят.
К недостаткам вентилей можно отнести высокий коэффициент гидравлического сопротивления, и, как следствие, большие энергозатраты при использовании.
Кроме того, вентили плохо справляются с транспортировкой вязкой рабочей среды из-за возможного застоя в местах перекрытия потока.
Рекомендуем ознакомиться: Как выбрать и установить шаровой муфтовый кран
Чугунный фланцевый клапан
Для того, чтобы беспроблемно эксплуатировать тепло- и водоснабжающие сети, необходима надежная трубопроводная арматура. Нельзя представить себе современную запорно-регулирующую арматуру без одного из наиболее ярких представителей, которым является вентиль чугунный фланцевый.
Такие клапаны:
- отличаются мощным, надежным корпусом, простотой конструкции, что обеспечивает доступное обслуживание, ремонт;
- используются в работе с жидкими, газообразными средами;
- рассчитаны на предельные температуры и давления.
Чаще всего используются для полноценного функционирования водопроводных систем стандартного типа, а также трубопроводов и линий низкого давления, которыми транспортируются перегретые воздух, пар, газ, вода. Очень широкий диапазон по типоразмеру, диаметру изделий, делает возможным применять их как в бытовых, так и в промышленных условиях.
Цена фланцевых чугунных вентилей зависит, прежде всего, от технических характеристик, а также от качества материала, производителя. Плюс к этому, на стоимость влияет вид торговой деятельности: опт или розница.
Виды вентилей с муфтовым соединением
В качестве материала для изготовления муфтового устройства применяется латунь, чугун или сталь:
- Латунные изделия используются преимущественно в быту для обустройства водопроводных систем. Изделие устойчиво к коррозии, т.к сплав меди с добавлением цинка обладает антикоррозийными свойствами.
- Чугунные вентили хорошо работают в условиях с повышенными термическими нагрузками. Применяются для перекрытия движения жидкости и пара, когда к трубопроводам применяются наиболее высокие требования по герметичности и устойчивости к деформации. Чугунная запорная арматура стоит недорого и служит очень долго.
- Стальные объединяют в себе свойства латуни и чугуна, т.е и термоустойчивы и не подвергаются коррозии. По материалу изготовления разделяются на вентили из нержавейки и изделия из жаростойкой стали. Первые отличаются повышенной стойкостью к коррозии, вторые к высоким температурам.
Технические характеристики различных видов
Каждый вид запорных муфтовых узлов отличает определённые условия, на которые они рассчитаны:
Технические характеристики | Латунные | Чугунные | Стальные |
диаметр | от 15 до 50 мм | ||
предельный уровень давления | 16 мПа | ||
предельная t рабочей среды | 225 градусов | 425 градусов | |
t атмосферы | от — 40 градусов до + 40 градусов | от — 40 до +45 градусов | |
класс герметичности | А | Д | А |
срок службы | 50 |
Клапаны (вентили) запорные, сильфонные. Принцип работы:
14нж17ст | 14нж19п | 15п56п1 | 15с23п |
В сильфонной арматуре уплотнение подвижных элементов относительно внешней среды обеспечивается сильфонным узлом. Главным его элементом является сильфон — гофрированная металлическая трубка. Сильфон при помощи сварки или пайки соединяется с верхними или нижними кольцами (или деталями другой формы), образуя так называемую сильфонную сборку. Сильфонная сборка своей верхней частью неподвижно и герметично соединяется с корпусными деталями арматуры, а нижней — со штоком или золотником клапана. Поступательное перемещение штока для управления золотником происходит внутри сильфона, который может изменять свою длину за счёт деформации гофров.
Сильфонные клапаны используются для работы в таких средах, утечка которых в окружающую среду недопустима. Преимущество таких клапанов перед сальниковыми — исключение утечки рабочей среды в атмосферу в пределах срока службы сильфонного узла. Но это преимущество достигается путём существенного усложнения конструкции и соответственно более высокой стоимости клапана. Кроме того, ремонт сильфона клапана представляет собой сложную операцию и на практике не производится.
Достоинства сильфонных клапанов (вентилей):
- отсутствие сальникового узла;
- отсутствие утечки рабочей жидкости во внешнюю среду;
- длительный срок эксплуатации арматуры в условиях коррозионной и химически агрессивной среды, повышенной температуры и рабочего давления.
Недостатки сильфонных клапанов (вентилей):
- клапан не ремонтируется;
- высокая цена клапана;
Общая характеристика вентиля
В любом трубопроводе должна присутствовать запорная арматура, чтобы при необходимости иметь возможность перекрыть его в кратчайшие сроки. Такие требования предъявляются как для бытовых, так и для промышленных систем снабжения. Перекрытие потока осуществляется при помощи кранов или вентилей. Выбор того или иного вида зависит от определённых характеристик трубопроводной системы, транспортируемой среды, целей и обстоятельств.
Самой востребованной арматурой для трубопровода является запорный клапан муфтовый. Дело в том, что технические возможности узла позволяют не только перекрывать поток, но и регулировать его характеристики, изменяя пропускную способность магистрали и скорость течения транспортируемой среды.
Краны могут только блокировать подачу носителя, так как в их устройстве основную функцию выполняет запорная пластина или шар со сквозным отверстием. В вентилях же давление потока регулируется перемещением укреплённого золотника, который способен принимать перпендикулярное положение или под углом по отношению к рабочей среде.
Закрытый вентиль полностью перекрывает проход носителя по магистрали. Если немного открутить, поток возобновит своё движение, но с меньшим напором. Таким образом удаётся отрегулировать скорость движения носителя и давление в трубах. При этом все внутренние составляющие и сам запорный клапан наделены свойствами, защищающими от повреждений, гидравлических ударов и высокого давления. Благодаря сальниковому уплотнению шпинделя или сильфонной защите случайные утечки сведены к минимуму.
Изделие применяется как для жидких, так и для газообразных носителей с большим диапазоном параметров. Монтируется практически в каждой системе трубопроводов, что обуславливается не только его функциональностью, но и способом соединения, так как с муфтовым клапаном работать намного легче, чем с фланцевым или же со сваркой. Эксплуатационный срок всех вентилей составляет около 50 лет при условиях правильного монтажа, содержания и ухода.
Классификация соединения
В зависимости от способа соединения с трубопроводом арматура подразделяется на:
- фланцевую — выполняется с помощью метизных деталей (фланцев) и болтовой стяжки. При таком способе соединения возможна неоднократная сборка и разборка этих мест для проведения ремонта или техобслуживания;
- муфтовую — применяются муфты с внутренней резьбой или гладкие под приварку. Такой способ соединения используют для систем трубопроводов из любых материалов с давлением среды не выше 16 атм;
- цапковую — арматура для стыковки с трубами имеет специальные патрубки с наружной резьбой;
- штуцерную — применяется для устройств сверхмалых и малых диаметров. Представляет собой резьбовую пару — присоединительные патрубки с наружной резьбой и накидные гайки, с помощью которой изделие притягивается к трубопроводу. Уплотняется данный вид соединения с помощью прокладки или раструбным способом, когда штуцер изготовлен с конусом на конце, а труба плотно на нём обжимается;
- под приварку — элементы стыкуются с помощью сварки в раструб или встык. Данный способ обеспечивает максимальную герметичность соединений и применяется для сооружения трубопроводов, транспортирующих опасные среды.
Производители
Латунный вентиль муфтовый 15б3р в России выпускают следующие государственные и частные коммерческие предприятия:
- ОАО Бологовский арматурный завод, сокращенная аббревиатура в маркировке всех изделий БАЗ;
- ЗАО Саратовский арматурный завод;
- Частное унитарное предприятие (ЧУП) Цветлит;
- Можайский арматурный завод;
- Пермский завод противопожарного оборудования (ООО Галлоп).
Также на рынке присутствуют изделия от китайских производителей без брендовых логотипов, с российским брендом (Зубр) или малоизвестных торговых марок.
Рис. 5 Прайс лист на изделия в продающей коммерческой фирме БК-Арматура
Запорные латунные вентили серии 15б3р имеют стандартное конструктивное исполнение и используются как в промышленной, так и бытовой сферах, угловые модели широко применяют в пожаротушении. При выборе товара рассматривают продукцию от российских и китайских производителей, отличающуюся неплохим качеством и демократичной ценой.
Классификация арматуры
Чтобы правильно выбрать тип арматуры для трубопровода, следует ознакомиться с особенностями конструкции, принципом действия и основными параметрами различных моделей, и учитывая их технические характеристики и свойства, подобрать оптимальный вариант.
Итак, запорные и регулирующие устройства для систем подачи жидких и газообразных сред подразделяются на:
- вентили — тип трубопроводной арматуры, в которой перемещение запорного или регулирующего органа происходит в параллельном направлении к оси потока, движение ему задаётся с помощью винтовой пары;
- задвижки — преимущественно используются в качестве запорного устройства для пуска или отсекания потока движущегося вещества. У них рабочий орган движется при срабатывании возвратно — поступательно в перпендикулярном направлении к импульсной линии;
- затворы — запирающая деталь в форме диска перемещается перпендикулярно к направлению потока, поворачиваясь при этом вокруг своей оси;
- краны — запирающая или регулирующая деталь выполнена в форме тела вращения или его сегмента, при получении управляющего сигнала движется поступательно — вращательно поперёк центральной оси выходного отверстия;
- клапаны — в них запирающий или регулирующий орган движется возвратно — поступательно или дугообразно вдоль оси потока.
Монтаж
Для того чтобы установить вентиль муфтовый, сначала перекрывают подачу проходящей жидкости или газа. В системах теплоснабжения сливают воду. Затем отмечают расположение крана, обеспечивая при этом свободный доступ во всех сторон. Процесс можно разделить на несколько этапов:
- Из трубы перпендикулярно стенкам вырезается участок, длина которого соответствует габаритам устанавливаемой арматуры.
- На краях нарезается резьба. Она будет совпадать по параметрам с витками на муфте. Остатки стружки убирают.
- Для обеспечения высокой герметичности накручивают уплотнитель из льняных нитей или ФУМ-ленты (в зависимости от условий эксплуатации).
- Учитывая направление движения, указанное на корпусе, вентиль накручивают на трубы. Одновременно наворачивается фитинг на оба конца.
- Осуществляют подачу жидкости и проверяют герметичность. При необходимости устраняют неполадки.
Монтаж и ремонт реализуются аналогичным методом — путем накручивания-откручивания резьбового соединения, что делает муфтовые вентили востребованными. Чаще всего выходят из строя резиновые прокладки, которые пересыхают или истощаются, но простота замены и низкая стоимость детали практически не доставляют неудобств.