Вентиль и задвижка — арматурные устройства трубопровода
Interier-plus24.ru

Дизайнерский портал

Вентиль и задвижка — арматурные устройства трубопровода

В чем отличия между вентилем и задвижкой

Запорная арматура играет регулирующую и антиаварийную роль в работе трубопроводной системы. Основные ее элементы задвижка и вентиль имеют разницу в конструкции, принципе действия, при одинаковых эксплуатационных требованиях к ним. Знание этих отличий позволит установить такой элемент, который обеспечит наибольшую эффективность работы сети.

Что понимают под вентилем

Вентиль – запорный элемент трубопровода, который может не только перекрывать поток рабочего вещества, но и регулировать его. Его конструкция позволяет устанавливать регулируемый поток: от максимального до полного его прекращения с рядом средних значений.

Конструктивные особенности в

  • Корпус. Чаще всего литой, но есть модели с разборными частями. Имеет два отверстия, через которые проходит жидкость, газ. Внутри устанавливается запорный механизм. Для монтирования в трубопроводную систему имеет две резьбы или отверстия под фланцевое крепление. Вентиль будет проходным, если эти патрубки крепления расположены с противоположных сторон. К категории углового относят вентиль со взаимно перпендикулярными осями.
  • Запорное устройство. Запор – система клапана со шпинделем, которые соединены резьбой с направляющими. Клапан по форме затвора бывает игольчатым и тарельчатым.
  • Маховик. Это выведенная наружу ручка вентиля, создающая нагрузку на резьбу. Вращение рукоятки опускает и поднимает клапан.

Уплотнители для качественного перекрытия используются в некоторых видах.. При открытии вентиля тарелка отрывается от седла.

Виды вентилей

Как правильно установить

Фитинг устанавливается так, чтобы поток рабочей среды изгибался под прямым углом дважды в двух параллельных плоскостях. В этом случае жидкость или газ подтекает под тарелку, чем создает давление на нее при режиме работы «закрыто» с бока седла. Это давление несколько помогает отрыву тарелки от седла при открытии вентиля.

Обратить внимание! Если направление потока противоположное, тогда при открытии его давление создаст дополнительную нагрузку на клапан и может сорвать шток.

Виды запорного устройства вентиля

По типу запора вентили классифицируют на

  • Клапанные (вентильный кран). Имеет две перегородки, делящие корпус на две части. Перегородка может быть выполнена в виде конуса. Клапан как часть штока упирается в эластичную прокладку, контактирующую с седлом. Поворот резьбового соединения поднимает и опускает клапан. Такой вид вентиля рассчитан на поток высокого давления, прост в управлении, его запорное устройство при поломке легко заменяется. Недостатком считается быстрый износ резиновой прокладки.
  • Шаровой или кран. Запирающее устройство выполнено в виде шара со сквозной прорезью. Размер прорези определяется необходимым потоком рабочей среды. Чтобы полностью перекрывать поток шар перемещают так, чтобы его прорезь была ориентирована перпендикулярно к потоку. Такой вентиль теряет свою регулирующую функцию.

Что понимают под задвижкой

Задвижка – запорный элемент трубопровода, у которого затвор перемещается перпендикулярно к оси потока рабочей среды. Имеет возможность только полностью перекрывать поток без функции регулирования.Блокирующий элемент задвижек перемещается вверх – «открыто», вниз – «закрыто».

Виды задвижек

Конструктивные особенности задвижек

  • Корпус. Изготавливается литьем.
  • Запорный механизм. Имеет форму клина, который скрывается в верхней части седла в закрытом положении.
  • Маховик. Имеет ручку с резьбой, соединенной с клином.

При повороте маховика, клин уходит вниз, попадает в нижнюю часть поверхности седла с резиновыми уплотнителями и перекрывает проходное отверстие. За счет постоянного трения клина об уплотнитель, последний быстро приходит в негодность.

Важно! Задвижку можно устанавливать независимо от направления потока в трубе, за счет перпендикулярной ориентации запорного механизма и полного отсутствия сопротивления движения смеси.

Материал для изготовления запорной арматуры

Различают вентили и задвижки для установки в трубопроводах на внутренних (укрытых) и наружных участках. Распространенными являются запоры из латуни, бронзы, стали, в том числе и нержавеющей, чугуна. В последнее время распространение получили пластиковые вентили. При выборе запорной арматуры руководствуются такими факторами:

  • Из латуни и бронзы изготовляют самые надежные, долговечные, функциональные устройства. Они подходят для любого типа рабочей смеси. Хорошо зарекомендовали себя вентили из этих материалов в системах отопления: из-за отсутствия накипи, нет потерь тепла. Главный недостаток – высокая стоимость, что не позволяет их применение для труб большого диаметра;
  • Наружные участки трубопроводов, трубы большого диаметра оснащаются запорной арматурой их чугуна и стали. Эти материалы достаточно прочные, чтобы выдерживать нагрузочное высокое давление в магистрали, но при этом значительно дешевле аналогов из бронзы, латуни;
  • Самый распространённый и оптимальный вариант в соотношении «цена-качество» для внутренних водо-, газо-, теплосетей – нержавейка. По своим эксплуатационным характеристикам вентили из нержавеющей стали подходят для установки на всех внутренних трубопроводных сетях, даже при высоком давлении. Но не рекомендуется перекрывать такими запорами трубы с горячими смесями. Внутри устройства со временем образуется накипь, что вызывает уменьшение пропуска жидкости;
  • Бюджетный вариант – пластиковая запорная арматура. Не рекомендуется для использования в промышленных магистралях, на внешних участках систем индивидуального газо-, водоснабжения. Подходит для внутренних помещений. Устанавливается только на пластиковые трубы.

Латунный фитинг

Общие признаки запорной арматуры

Вентили и задвижки предназначены для остановки потока рабочей смеси в трубопроводах различного назначения. Они могут монтироваться на резьбу или фланец. Для трубопроводов с давлением 1,6 Мпа функциональным, долговечным считается резьбовое соединение. Промышленные инженерные системы с рабочим давлением более 10 Мпа из чугунных (стальных) элементов перекрываются запорной арматурой установленной на фланцы. Вентили из пластика навариваются особой сваркой.

Цена формируется из стоимости материала, особенностей конструкции, используемых дополнительных деталей.

Характерные отличия

В общем варианте основных отличий четыре:

  • Вентиль имеет дополнительный функционал в виде регулирования потока жидкости, газа. Задвижка служит только для перекрытия трубы;
  • Задвижки чаще применяются для труб большого диаметра, находящихся под высоким давлением, где у них за счет одностороннего давления заслонка очень плотно примыкает к седлу. Вентили в таких условиях быстрее и легче перекрывают трубопровод, но открытие затруднено. При сильном гидравлическом ударе может прийти в негодность запорный механизм;
  • Задвижки быстрее выходят из строя, так как внутренние уплотнительные кольца седла изнашиваются;
  • Блокирование подачи жидкости, газа в вентиле происходит в параллельной плоскости, а в задвижке – в перпендикулярной;
  • Цена на вентили более высокая.

Участок магистрального трубопровода

Все виды запорной арматуры служат имеют свои особенности. Зная чем в конструкции отличается вентиль от задвижки, подбирается тот вариант, который обеспечит бесперебойную работу системы.

Вентиль и задвижка — арматурные устройства трубопровода

Главное отличие вентиля от задвижки, анализ конструктивных особенностей конструкции позволяет сделать правильный выбор арматурного устройства при монтаже трубопровода.

Схема клиновой задвижки.

Устройство задвижек

Задвижка представляет собой арматурное устройство, имеющее затвор в виде диска, листа или клина, перемещающегося вдоль уплотнительных колец корпуса перпендикулярно оси потока среды.

В зависимости от конструкции задвижки могут быть проходными и суженными, имеющими отверстия уплотнительных колец меньше диаметра трубопровода.

В зависимости от геометрии затвора задвижки разделяют на параллельные и клиновые. Клиновые задвижки оснащаются клиновым затвором с уплотнительными поверхностями, которые располагаются под углом друг к другу. Клин затвора может быть цельным упругим, цельным жестким или составным двухдисковым.

Параллельные задвижки оснащены затворами, уплотнительные поверхности которых параллельны друг другу. Такая конструкция может быть однодисковой (шиберной) или двухдисковой.

Задвижки могут оснащаться выдвижным шпинделем (штоком) и не выдвижным (вращаемым шпинделем). Они отличаются конструкцией винтовой пары, благодаря которой перемещается затвор. Задвижки с вращаемым шпинделем обладают меньшим строительным размером.

Преимущества и недостатки задвижек

Схема устройства вентиля: 1 — тело вентиля, 2 — гайка, 3 — шайба, 4 — прокладка, 5 — клапан, 6 — уплотнение, 7 — шток, 8 — спецвтулка, 9, 16 — сальник, 10, 15 — втулка сальника, 11 — маховик, 12 — шайба, 13 — винт, 14 — накидная шайба.

Основное преимущество задвижек заключается в том, что отсутствует преодоление давления среды в процессе перемещения рабочего органа, что в свою очередь является усилием, необходимым для перемещения затвора. Немалое значение имеет прямоточность потока транспортируемой среды и малый коэффициент сопротивления в открытом состоянии.

Благодаря симметричности конструкции возможно применение задвижек при различных направлениях движения транспортируемой среды, при этом не производится лишних сборок и разборок соединений фланцев, когда необходимо изменить направление движения внутренней среды.

Главный недостаток конструкции в том, что в процессе перемещения рабочего органа задвижек возникает сильное трение. Задвижки обладают большой строительной высотой по причине необходимости выдвижения штока.

Когда затвор располагается в промежуточном положении, тарелками частично перекрывается сечение седла, поток активно обтекает нижние области уплотнительных кольцевых поверхностей, подвергая их абразивному износу твердыми включениями рабочей среды. Поэтому после эксплуатации в режиме частичного закрытия задвижки не обеспечиваются достаточной герметичностью, когда их закрывают. Данный недостаток присущ различным видам арматуры и ограничивает использование задвижки в качестве регулирующего элемента. Кроме того, регулирующие характеристики задвижек неудовлетворительны.

Применение и эксплуатация задвижек

Задвижки используются на трубопроводах с диаметром более 50 мм, где необходимо плавное перекрытие сечения для предотвращения гидравлического удара.

Применяются они и в системах кондиционирования и вентиляции воздуха (а также в печном отоплении), аналогом задвижной конструкции является вентиляционный шибер, представляющий собой металлический лист прямоугольной формы, который перемещается в направляющих перпендикулярно оси воздуховода.

Не обойтись без вентилей и при устройстве водопроводной и канализационной систем, газопровода, а также других промышленных инженерных систем. Многие ошибочно полагают, что вентили являются разновидностью задвижек, однако это разные устройства, имеющие конструкционные отличия, определяющие особенности эксплуатации.

Устройство и функции вентилей

Схема устройства шиберной задвижки: 1-шибер, 2-пластина направляющая, 3-седло, 4-корпус, 5-кольцо, 6-шток, 7-пакет уплотнений, 8-маховик, 9-указатель, 10-корпус подшипников, 11-крышка, 12-масленка, 13-кольцо.

Вентиль представляет собой клапан, затвор которого перемещается при помощи резьбовой пары. Конструкции изготавливаются в резьбовом (муфтовом) исполнении и для соединения с фланцами труб.

Читать еще:  Обработка ламината после укладки: особенности

В зависимости от взаимного расположения выходного и входного присоединительных патрубков разделяют угловые и проходные клапаны. К категории проходных относятся конструкции, у которых оси выходного и входного присоединительных патрубков параллельны или совпадают. Угловой клапан, в свою очередь, оснащается взаимно перпендикулярными осями.

В зависимости от назначения их подразделяют на запорные, предохранительные, регулирующие, отсечные, перепускные, дыхательные, обратные.

Клапан может быть односедельным и двухседельным. Односедельные клапаны, в свою очередь, по форме затвора делятся на игольчатые и тарельчатые. Клапан, имеющий ручное управление, в котором затвор перемещается с помощью резьбовой пары, часто называют вентилем. Различают регулирующие и запорные вентили. Предназначение запорных клапанов — полное перекрытие потока среды, для этого они снабжены запорным органом.

Мембранные вентили — конструкции арматуры, в которых перекрытие потока среды выполняется с использованием упруго деформируемой мембраны (пластмасса, резина). Данные системы изготовлены из чугуна с внутренним покрытием из коррозионностойких материалов (резины, пластмассы, эмали).

Шланговый клапан — конструкция арматуры, в которой перекрытие потока среды реализуется благодаря пережиму резинового шланга, находящегося внутри клапана. Применяются клапаны как с односторонним, так и с двусторонним пережимом шланга.

Схема стальная задвижки с выдвижным шпинделем.

Дыхательный клапан предназначен для выпуска накопившегося воздуха или паров и предотвращения образования вакуума в резервуарах в процессе «большого» и «малого» дыхания. Понятие «большое» дыхание возникает при расходе и поступлении жидкости, «малое» вызывается температурными колебаниями.

Благодаря обратным клапанам удается предотвратить образование обратного потока среды. В обратных клапанах запорный орган открывается прямым потоком среды и закрывается обратным потоком. Подъемная обратная конструкция клапана имеют затвор, который совершает возвратно-поступательное движение. Конструкции, комплектующиеся сеткой, устанавливают в начале всасывающего трубопровода. Поворотный обратный клапан оснащен затвором, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси, которая располагается выше центра седла клапана.

Преимущества и недостатки клапана

Главное преимущество вентилей заключается в отсутствии трения уплотнительных поверхностей, когда они закрываются, поскольку затвор движется перпендикулярно, что в свою очередь уменьшает опасность повреждения. Вентиль обладает меньшей высотой в сравнении с задвижкой ввиду того что ход шпинделя невелик и составляет не более ¼ диаметра трубопровода. Однако они обладают большей строительной длиной, поскольку требуется развернуть поток внутри корпуса.

У вентиля затвор двигается перпендикулярно, в момент закрытия системы уплотнительные поверхности трения не испытывают, а это препятствует возникновение задиров.

Недостатком клапанов является большое гидравлическое сопротивление. Возникает оно в результате перемены направления потока рабочей среды. Такая перемена дважды происходит внутри корпуса устройства.

Вентиль отличается тем, что имеет ограничения при эксплуатации и может использоваться только при определенном направлении движения рабочей среды. Конструкцией предопределено, что поток должен подтекать под тарелку и давить на нее со стороны седла в закрытом положении. Открывание вентиля провоцирует отрыв тарелки от седла. Если вентиль будет ориентирован в противоположном направлении, то в закрытом положении тарелка будет придавлена к седлу, что создаст значительные трудности при открытии. В результате может возникнуть срыв тарелки со штока и выход клапана из строя.

Конструктивное и функциональное отличие клапана и задвижки

Чем отличается вентиль от задвижки? Разница обусловлена конструкцией их запорных органов. В вентилях поток газа или жидкости перекрывается при помощи клапана, который прижимается к седлу в горизонтальных плоскостях параллельных потоку, для этого производится двойной изгиб потока газа или жидкости под углом 90°, но при этом повышается сопротивление.

В отличие от задвижки клапан снабжен плоским тарелкообразным ил конусоидальным затвором, он то и совершает возвратно-поступательные движения по поверхности седла.

В задвижках поток перекрывается благодаря заслонке или конусу, опускаемому перпендикулярно направлению движения потока.

При правильной конструкции клапана не происходит сужения проходных отверстий, в сравнении с входными и выходными. В случае использования задвижек возможен ряд вариантов. В большинстве трубопроводов устанавливают полноприводные задвижки, в которых диаметр проходного отверстия соответствует диаметру трубопровода, однако нередко с целью уменьшения крутящих моментов используются и суженные задвижки, что дает возможность снизить износ уплотнительных поверхностей.

При высоком давлении или диаметре трубопроводов более 300 мм эффективней работают задвижки. Клапан же обладает более простой конструкцией, следствием чего является более низкая стоимость. Кроме того их легче вращать при большом давлении, но при высоком давлении стремлением отжать клапан от седла создается дополнительная нагрузка на конструкцию. В задвижках сопротивление полностью отсутствует, поскольку они не имеют изгибов.

Благодаря одностороннему давлению обеспечивается более плотное прилегание заслонки к седлу, делая задвижки более надежными запорными устройствами.

Блокирующий элемент задвижек может либо полностью перекрывать поток газа или жидкости, либо быть полностью открытым, вентили в свою очередь могут выполнять функцию регулирующих элементов.

Виды запорной арматуры: краны, клапаны, заслонки и задвижки. Их характеристики

Запорная арматура — это разные, с конструктивной точки зрения, приспособления, которые применяются для регулировки или полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводной конструкции. Среда, транспортируемая по коммуникации, может быть трёх видов: жидкой, парообразной, газовой. Эти изделия монтируются на трубопроводы с разными показателями давления и используются практически во всех случаях.

Основные виды запорной арматуры

На сегодняшний день существует множество изделий, которые относятся к одному большому строительному сегменту — запорной арматуре. Такие приспособления используются в различных сферах человеческой деятельности; в большинстве случаев являются незаменимыми. Запорная арматура может производиться из разных материалов. Рассмотрим их:

В пластиковых коммуникациях эксплуатируются элементы пластиковой запорной арматуры. Запорная трубная арматура классифицируется по двум основным показателям, первый из которых — эксплуатационная область. Рассмотрим основные разновидности трубопроводной арматуры в зависимости от области использования:

1. Промышленная. Такие изделия используются для различных целей на производствах, а также в народном хозяйстве. Изготавливается промышленная арматура серийно в больших объёмах для водопроводов, коммуникаций, транспортирующих пар, отопительных линий и т. д.

2. Общепромышленная. Такая запорная арматура используется в нестандартных условиях. Например, в коммуникациях с высокими показателями давления, температуры, при низких температурах, в трубопроводных конструкциях, которые осуществляют транспортировку агрессивных химических веществ, токсичных и радиоактивных продуктов. К этой разновидности запорных изделий можно отнести:

  • устойчивые к коррозийным воздействиям;
  • криогенные;
  • фонтанные;
  • изделия с обогревом;
  • арматуру для сыпучих сред.

3. Специальная. К этой разновидности запорных приспособлений относится продукция, изготовленная по спецзаказу. Её эксплуатационные особенности, как правило, указывается в техническом регламенте.

4. Судовая. Такая запорная арматура используется на речных и морских судах. Изделия, относящиеся к судовой запорной арматуре должны обладать определённым весом, стойкостью к специфическим условиям использования (например, к вибрации).

5. Сантехническая. Самая распространённая разновидность запорной арматуры, которую используют в хозяйственно-бытовых целях. Устанавливаются такие приспособления на различных коммуникациях и приборах, которые эксплуатируются потребителями. Любая сантехника для нормальной эксплуатации нуждается в такой арматуре. В противном случае она не будет функционировать.

Обратите внимание! Производство запорной арматуры этого типа выполняется в промышленных масштабах на предприятиях.

Такая арматура отличается небольшими показателями сечения. Её управление выполняется в большинстве случаев вручную (запорная арматура сантехники), однако, есть и исключения: газовая арматура (защитные клапаны), регуляторы давления.

Разновидности запорной арматуры по назначению

Кроме эксплуатационной области, существует ещё один показатель, по которому классифицируются все изделия этого типа — назначение. По назначению выделяют следующие разновидности запорной арматуры:

  1. Запорная. Используется для полного перекрытия потока рабочей среды в коммуникации. Такая арматура должна иметь хорошие герметизационные показатели и отличаться высокой надёжностью.
  2. Регулирующая. Применяется для контролируемого регулирования расхода рабочей среды внутри конкретной коммуникации. Регулировка осуществляется за счёт изменения рабочих параметров, к которым можно отнести:
  • температура;
  • давление.
  1. Распределительно-смесительная. Такая арматура используется для разграничения потока рабочей среды по разным направлениям или же, наоборот, для соединения потоков воедино.
  2. Предохранительная. Предохранительная или защитная арматура используется для автоматической защиты коммуникаций и различных приборов от перегрузок, которые вызываются повышенным давлением. Такие изделия способны сбрасывать излишки давления рабочей среды.
  3. Отсечная. Предназначается для полного отключения потока рабочей среды (независимо от агрегатного состояния). Такая арматура, кроме полной отсечки рабочей среды, может осуществлять её регулировку.
  4. Фазоразделительная. Используется такая арматура для автоматического разделения рабочей среды. К такой арматуре можно отнести:
  • изделия, осуществляющие отвод конденсата;
  • маслоотделители.

Шаровые и пробковые краны

Такие краны монтируются на коммуникациях, которые транспортируют различные среды: воду, пар, а также газ. К основным характеристикам этих изделий можно отнести небольшие габариты и малые показатели сопротивления. Вес таких изделий в зависимости от размеров может быть от 0,8 до 8,6 кг.

На сегодняшний день наиболее распространёнными считаются шаровые и пробковые краны. По варианту герметизации они классифицируются на два типа:

Существует три способа стыковки такой запорной арматуры с трубопроводом:

  • посредством соединительного фитинга (муфты);
  • с помощью фланца;
  • с помощью специального сварочного оборудования (приварной метод).

Пробковый кран (вентиль) используется, как правило, для коммуникаций, которые транспортируют природный газ. Рабочие показатели температуры для такой запорной газовой арматуры доходят до +50 °C. Монтаж запорной арматуры этого типа производится в любом необходимом положении с помощью муфт. Выполняются они в основном из чугуна и способны выдерживать давление, равное 0,1 МПа (1 атмосфера).

Установка фланцевых кранов разрешается на трубопроводы с рабочей температурой от −40 до +70 °C. Регулируются краны дистанционно, однако, возможен вариант ручного управления изделием при помощи специального маховика. Ремонт запорной арматуры этого типа выполняется довольно просто потому, что при монтаже можно выбрать удобное положение, позволяющее произвести это мероприятие оперативно.

Обратите внимание! Фланцевые модели производятся преимущественно из стали, которая обладает высокими прочностными характеристиками. Такие устройства монтируются на трубопровод посредством специальных элементов — фланцев (отсюда и название).

Сальниковые модели производятся из чугуна и монтируются на трубопровод посредством муфт. Такие краны эксплуатируются на водо- и нефтепроводах. Температурные показатели, при которых осуществляет свою работу сальниковый кран, могут доходить до +100 °C. Сальник изготавливается из чугуна и наполняется, как правило, резиной или пенькой. Допустимое давление рабочей среды для таких моделей составляет 1,0 МПа (10 атмосфер).

Читать еще:  Разнообразие стеновых панелей для внутренней отделки

Как уже было сказано выше, шаровые модели характеризуются малыми показателями сопротивления, однако, качество этих изделий очень высокое. Их используют даже в коммуникациях, которые отличаются большими показателями сечения. Производятся такие краны из чугуна, а уплотнительные элементы из специального вещества — фторопласта. Показатели рабочего давления для таких приспособлений составляют 1,0 МПа, а эксплуатационная температура доходит до 100 °C.

Запорный клапан

На сегодняшний день наиболее распространёнными считаются запорные клапаны, которые регулируются посредством маховика или же в некоторых случаях — электропривода. Однако встречаются модели, управление которых производится дистанционным способом. Запорные клапаны — очень популярная арматура для канализационных коммуникаций. Для канализации используется различная по материалу запорная арматура, в том числе и пластиковая. Однако чаще всего применяются изделия из чугуна.

Такие устройства оснащаются специальным уплотнительным кольцом, которое изготавливается из фторопласта, резинового материала или кожи. Монтируется запорная чугунная и пластиковая арматура с электроприводом на трубопроводных конструкциях, транспортирующих воду, пар, воздух и т. д. Устанавливается такой вентиль на трубу с помощью муфт.

Температура рабочей среды запорной арматуры для канализации составляет не больше 50 °C. Продукция, регулируемая электроприводом, монтируется на коммуникации, транспортирующие рабочую среду при температуре +45 °C. Все разновидности запорной арматуры (вентилей и задвижек) в большинстве случаев выполняются из чугунного материала и используются для напорных и безнапорных канализационных коммуникаций.

Заслонки

Эти изделия эксплуатируются в коммуникациях, которые имеют показатели сечения до 2200 мм. Рассмотрим основные преимущества использования заслонок:

  • простота монтажа;
  • ремонт запорной арматуры этого типа довольно прост;
  • малый вес;
  • компактность;
  • легкоуправляемость;
  • демократичная цена.

Полезная информация! В большинстве случаев регулировка заслонок производится вручную, однако, некоторые модели оснащаются на производстве гидравлическими или пневматическими приводами.

Существуют заслонки, регулируемые с помощью электроприводов. Такие модели применяются в коммуникациях, показатели сечения которых, варьируют от 300 до 1600 мм, а давление рабочей среды составляет примерно 1,0 МПа.

Трубопроводные конструкции, осуществляющие транспортировку воды, оснащаются специальными бесфланцевыми заслонками, которые способны функционировать при давлении 1,0 МПа. Такие модели оснащаются резиновым уплотнительным кольцом, посредством которого достигаются необходимые герметизационные показатели. Модели, которые регулируются вручную, монтируются на трубопровод в любом положении, а модели, регулируемые дистанционно, устанавливаются электроприводом вверх.

Помимо фланцевого способа стыковки этого изделия с коммуникацией, существует также сварочный метод. Изготавливаются эти приспособления из чугуна или стали.

Задвижки

Задвижки отличаются небольшой длиной и используются, как правило, на магистральных трубопроводах, технологических коммуникациях. Эти приспособления оснащаются специальным конструктивным элементом — шпинделем.

Шпиндель может быть двух типов:

Монтаж таких приспособлений на трубопроводную конструкцию осуществляется посредством фланцев. Материал, из которого изготавливаются задвижки, может быть разным, однако, наиболее распространены чугунные изделия. Эти приспособления эксплуатируются в коммуникациях, транспортирующих:

  • топливный газ;
  • коксовый газ;
  • нефть и масло.

В первом случае применяются задвижки, которые способны выдерживать температуру рабочей среды до 100 °C. Такие задвижки являются клиновидными двухдисковыми и оснащаются невыдвижным шпинделем. Показатель давления, при которых способны функционировать эти изделия, составляет 0,6 МПа (6 атмосфер). Регулировка этих изделий выполняется вручную.

Задвижки, монтируемые на трубопроводные конструкции, которые осуществляют транспортировку коксового газа, отличаются выдвижным шпинделем. Регулировка таких приспособлений производится посредством электропривода. Изделия, показатели сечения которых составляют 1300 мм, способны выдерживать давление в 1,8 МПа при температуре 200 °C. А детали с показателем сечения 1500 мм выдерживают давление 0,05 МПа при температуре среды 85 °C.

Для коммуникаций, которые осуществляют транспортировку нефти или же масла, используют задвижки из стали. Шпиндель в таких приспособлениях является выдвижным, также они имеют специальные патрубки. Температурная сопротивляемость таких задвижек является довольно высокой — они способны функционировать при температуре рабочей среды до 250 °C.

Чем отличается задвижка от вентиля: сравнение запорной арматуры

Запорные устройства, применяемые в трубопроводных системах, имеют общее назначение: при необходимости они перекрывают поток рабочей среды. Но каждый вид арматуры выполняет эту задачу по-разному. К примеру, задвижки и запорные клапаны (вентили) отличаются конструкцией и функциональными особенностями. Их специфические преимущества и недостатки определяют выбор конкретного типа арматуры в каждом случае. Чтобы вам было проще выбрать нужное устройство, мы расскажем об основных отличиях задвижки от вентиля, о разнице в их конструкции и функционале.

Конструктивные отличия

Часто можно встретить словосочетание «вентильная задвижка». Но на самом деле между задвижкой и вентилем существует разница в конструкции и принципе работы запорного элемента. Так, в задвижке в большинстве случаев просвет трубопровода перекрывается клином, который перемещается перпендикулярно потоку рабочей среды. А у вентиля затвор выполнен в виде конуса или диска (золотника), движущегося параллельно потоку. При закрывании вентиля затвор перемещается против потока среды, при открывании – наоборот.

Чтобы любой механизм перекрывания трубопровода срабатывал, необходимо соответствующее строение корпуса арматуры. У задвижки корпус цилиндрический, среда движется через него прямо. Когда устройство открыто, для потока может стать небольшим препятствием сужение просвета и наличие в нем уплотнительных колец (они обеспечивают плотное прилегание клина, когда задвижку закрывают). Такая конструкция отличается малым гидравлическим сопротивлением.

У вентиля корпус гораздо сложнее. В нем поток среды делает два последовательных поворота под прямым углом. Это создает большое сопротивление при поднятом затворе и существенно снижает скорость потока. Но при закрывании и открывании запорного клапана затвор перемещается лишь на 0,25 Ду, а у задвижек его необходимо переместить на полный диаметр. Из-за этого у задвижек гораздо большая строительная высота.

Кратко основные конструктивные особенности задвижки и вентиля приведены в таблице:

Конструктив Задвижка Вентиль
Строение корпуса Корпус простой цилиндрический (полнопроходный либо суженный), поток среды движется прямо Корпус со сложной внутренней конструкцией, благодаря которой поток дважды поворачивает на 90°
Затвор Клин, шибер Золотник, конусообразный затвор
Направление движения запирающего элемента Перпендикулярно потоку Параллельно потоку
Виды присоединений к трубопроводу Фланцевое, муфтовое, под приварку
Способы управления Ручное (маховиком), с применением механического редуктора, приводных механизмов (усилие передается на затвор через резьбовую пару)

Функциональные различия: преимущества и недостатки

Чем отличается задвижка от вентиля в плане эксплуатации? Начнем с того, что у этих двух видов арматуры есть много общего:

  1. Разнообразие материальных исполнений. Это позволяет подобрать задвижку или вентиль для любой рабочей среды.
  2. И задвижки, и запорные клапаны выпускаются с разными способами присоединения к трубопроводу. Их удобно монтировать в систему.
  3. Оба типа устройств обеспечивают высокую герметичность перекрывания. Они используются только для полного перекрывания потока и не могут служить регулирующей арматурой (кроме специальных моделей).

При этом у задвижек и вентилей есть свои плюсы и минусы. Для наглядности мы собрали их в таблицу:

Задвижка Вентиль
– Большой ход затвора для полного открытия (1 номинальный диаметр), следовательно, для открытия и закрытия задвижки нужно много времени + Малый ход затвора для полного открытия (до 0,25 номинального диаметра), поэтому вентиль можно открыть или закрыть быстрее, чем задвижку
+ Малое гидравлическое сопротивление (у полнопроходных задвижек оно практически отсутствует) – Высокое гидравлическое сопротивление из-за сложной конструкции корпуса
+ Отсутствие застойных зон, что позволяет использовать задвижки с густыми, вязкими, загрязненными средами – Наличие застойных зон в конструкции запорного клапана ограничивает область его применения, так как с некоторыми средами такая особенность может стать причиной ускоренной коррозии
– Сложнее обеспечить высокую герметичность перекрывания при изготовлении арматуры + Проще обеспечить требуемую герметичность затвора
– Трение при закрытии и открытии затвора постепенно приводит к износу уплотнительных поверхностей клина и корпуса + При посадке затвора в седло трение практически отсутствует
– Для уплотнения задвижек по отношению к внешней среде используются сальники + Возможно сальниковое или сильфонное уплотнение
– Задвижки устанавливаются только на прямых участках трубопровода + Существуют проходные и угловые запорные клапаны. Угловые можно устанавливать в местах поворота трубопроводов на 90°
– Направление движения среды при установке не имеет значения + При монтаже следует устанавливать арматуру так, чтобы стрелка на корпусе совпадала с направлением потока среды
+ Возможность применения задвижек на трубопроводах с большими Ду. При диаметре свыше 30 мм они работают эффективнее, чем клапаны – Ограничение по диаметру (при большом условном диаметре работа вентиля сильно усложняется, мощный поток среды мешает правильной посадке затвора в седло)
– Большая строительная высота и масса + Малая строительная высота, меньшая, чем у задвижки масса
+ Малая строительная длина – Строительная длина примерно в 1,5 раза больше, чем у задвижки аналогичного Ду

Таким образом, между вентилем и задвижкой есть принципиальные различия, которые влияют на область их применения и процесс эксплуатации.

Чем отличается затвор от задвижки?

Рассмотрев отличия между задвижками и вентилями, стоит упомянуть и затворы. Нередко их путают с однодисковыми задвижками из-за похожей формы запорного элемента. Между тем, они отличаются принципиально.

В то время как в задвижке запирающий диск опускается и поднимается, двигаясь перпендикулярно потоку, в затворе он всегда находится в просвете трубопровода и движется только вокруг своей оси. В открытом виде диск затвора поворачивается параллельно движению потока, а в закрытом – встает перпендикулярно трубе, перекрывая ее. Как и задвижки, затворы практически не создают гидравлического сопротивления. Но они отличаются еще более простой конструкцией, меньшей строительной длиной и небольшой высотой. Кроме того, затворы можно использовать в качестве регулирующих устройств.

Хотите уточнить, какая арматура лучше подойдет ля вашего трубопровода, и сразу заказать ее по выгодной цене? Обращайтесь в «Компанию Север». Звоните, консультируйтесь или оформляйте заказ прямо из каталога. Мы поможем подобрать нужные устройства и доставим их в любую точку страны.

Как отличить вентиль от задвижки?

Задвижки и вентили – наиболее популярные виды запорной арматуры, применяемые для оперативного перекрывания потока рабочей среды в технологических трубопроводах, инженерных коммуникациях и магистральных линиях. Вентили и задвижки различаются по конструктивному исполнению запорного органа, а также по направлению его перемещения относительно потока транспортируемой среды. Существенные конструктивные различия влияют на особенности режима эксплуатации, что учитывается при выборе оптимального оборудования для определенных условий применения.

Рис. 1 Внешний вид вентиля

Запорный узел вентиля перемещается параллельно потоку рабочей среды. По этой причине корпус вентиля визуально отличается от аналогичного элемента чугунной или стальной задвижки. Более сложная конфигурация металлического корпуса вентиля обусловлена необходимостью поворота потока рабочей среды. Чугунные и стальные корпуса задвижек отличаются лаконичной простотой форм за счет простой конструкции запорного узла, перемещающегося перпендикулярно потоку рабочей среды.

Потребитель, задающийся вопросом как отличить вентиль от задвижки, прежде всего может обратить внимание на внешние особенности корпуса запорной арматуры. Заметные внешние различия, основанные на особенностях перемещения запорного органа, дополняются специфическими характеристиками внутренних компонентов запорной арматуры. Задвижки могут использоваться для оборудования трубопроводов большого диаметра с высоким давлением транспортируемой среды. Одностороннее давление на запорный орган задвижки способствует максимально плотному примыканию заслонки арматуры к седлу. При большом напоре вентилем легче перекрыть подачу, но сложнее ее открыть.

Особенности применения вентилей

Вентили, именуемые запорными клапанами, отличаются относительно небольшими размерами в сравнении с задвижками, предназначенными для оснащения трубопровода аналогичного диаметра. Перемещение запирающего органа параллельно оси потока рабочей среды производится с уменьшенными физическими усилиями.

Относительно небольшой ход шпинделя запорного клапана не превышает четверти диаметра трубопроводной магистрали. Необходимость разворота потока среды внутри металлического корпуса приводит к заметному увеличению строительной длины вентилей. Увеличение гидравлического сопротивления провоцируется конструктивным исполнением, изменяющим направление потока, а также относительно небольшим проходным сечением седла запорной арматуры. Преимущества вентилей:

  • Высокая скорость выполнения технологических операций;
  • Малый ход затвора, необходимый для полного открытия;
  • Относительно небольшая масса и строительная высота;
  • Для перекрытия потока требуется небольшое механическое усилие;
  • Высокая герметичность за счет применения эластичных уплотнительных колец;
  • Отсутствие трения затвора, обеспечивающее минимизацию износа запорного органа;
  • Простое техническое обслуживание;
  • Возможность ремонтного восстановления изношенного оборудования;
  • Применение в трубопроводах с агрессивными рабочими средами;
  • Эксплуатация при высоком давлении транспортируемой среды;
  • Широкий диапазон рабочих температур.

Более высокое гидравлическое сопротивление вентилей, обусловленное особенностями конструктивного исполнения запорной арматуры, провоцирует значительные потери энергии за счет необходимости повышения рабочего давления в эксплуатируемой системе. В большинстве случаев увеличение гидравлического сопротивления системы за счет применения вентилей относительно невелико, но этот фактор необходимо учитывать при проектировании трубопроводных систем и планировании рабочих режимов.

При эксплуатации вентилей необходимо соблюдать определенное направление потока рабочей среды, указанное на корпусе запорной арматуры. Противоположная ориентация вентиля приводит к заметным затруднениям при открывании, а также может спровоцировать срыв тарелки со стального штока и полный выход оборудования из строя.

Запорные вентили обеспечивают высокий уровень герметизации при перекрытии потока рабочей среды, что позволяет использовать компактные устройства для оборудования трубопроводов, эксплуатируемых в сложных условиях. Прочный стальной корпус выдерживает высокое давление и большие колебания температур. Запорные клапаны применяются на трубопроводах относительно небольшого диаметра. Более сложная конфигурация корпуса сопряжена с потенциальным риском наличия застойных зон, накапливающих загрязнения, проникающие в систему.

Особенности применения задвижек

Стальные и чугунные задвижки различного конструктивного исполнения применяются для герметичного перекрывания технологических линий, инженерных коммуникаций и магистральных трубопроводов. Запорная арматура, отличающаяся простым конструктивным исполнением, оптимизирована для безаварийного применения в различных условиях технической эксплуатации.

Рис. 2 Фланцевая чугунная задвижка

Малое гидравлическое сопротивление за счет полнопроходного исполнения корпуса позволяет применять задвижки для комплектации магистральных трубопроводов с высокой скоростью движения транспортируемой среды. Преимущества задвижек:

  • Стабильная эксплуатация при любых характеристиках среды;
  • Простота конструктивного исполнения;
  • Герметичное перекрытие потока транспортируемой среды;
  • Широкий диапазон предельно допустимых температурных показателей;
  • Минимальное гидравлическое сопротивление;
  • Надежная конструкция запорного механизма;
  • Широкое разнообразие типоразмеров;
  • Относительно небольшая строительная длина;
  • Ремонтопригодность эксплуатируемого оборудования;
  • Возможность выполнения операций при различном уровне давления в системе;
  • Удобное техническое обслуживание.

Для минимизации физических усилий, при выполнении технологических операций открывания и перекрывания потока, задвижки могут оснащаться редукторными механизмами с прочным металлическим штурвалом. Штурвалы маркированы указателями направления вращения для безошибочных действий персонала при открывании или закрывании запорного механизма. Некоторые модели задвижек оснащаются дублирующими указателями направления на крышке.

Задвижки с выдвижным шпинделем отличаются относительно большой строительной высотой, ограничивающей потенциальную возможность применения запорного оборудования внутри малогабаритных помещений. Сравнительно большое время открывания и закрывания задвижек исключает возможность применения популярной разновидности запорной арматуры на технологических линиях, где актуально высокоскоростное выполнение операций.

Возможность применения на трубопроводах, транспортирующих агрессивные жидкости, зависит от материала корпуса и запорного элемента задвижки. Стабильно популярная чугунная запорная арматура оптимизирована для комплектации водопроводных, отопительных, противопожарных и канализационных систем, где рабочей средой является холодная, горячая, чистая или загрязненная вода. Стальные задвижки могут применяться для комплектации нефтепроводов и технологических линий, транспортирующих агрессивные вещества и химически активные соединения. Применение коррозионностойких элементов в различных модификациях задвижек обеспечивает стабильно высокую прочность компонентов, регулярно подвергаемых высоким нагрузкам.

Правильное положение при монтаже

Оснащение различных типов запорной арматуры типовыми стальными фланцами обеспечивает простое выполнение монтажных операций. Фланцевые соединения позволяют оперативно заменять неисправную запорную арматуру без необходимости выполнения сложных подготовительных операций. Замена арматуры, оснащенной фланцами, производится без демонтажа соседних участков и проведения сварочных операций. Для герметизации соединений, стягиваемых стальными шпильками с гайками, применяются прокладки соответствующей конфигурации, размещаемые между ответными фланцами, идентичными по размеру.

При монтаже задвижек, нет необходимости учитывать направление потока рабочей среды. В задвижках рабочая среда может транспортироваться в обе стороны.

Рис. 3 Типоразмеры задвижек

При установке задвижек допускается любая ориентация устройства независимо от потока рабочей среды. Конструктивное исполнение запорного элемента клиновых и параллельных задвижек обеспечивает гарантированную работоспособность оборудования при любом направлении потока транспортируемой жидкой или газообразной среды.

Выбор оптимального технического решения

При выборе оптимальной разновидности запорной арматуры учитываются индивидуальные особенности режима предстоящей эксплуатации. Кроме технических параметров на выбор оборудования влияют ценовые показатели, особо актуальные при необходимости приобретения большого количества запорной арматуры.

Сферы применения вентилей

Для комплектации трубопроводов относительно небольшого диаметра могут применяться запорные клапаны (вентили), отличающиеся простым конструктивным исполнением и низкой себестоимостью. Вентили стабильно функционируют при скачках и перепадах давления в системе. Компактные устройства с небольшой строительной высотой оптимальны для оборудования участков трубопроводов, пролегающих внутри тесных промышленных и подсобных помещений.

Конструктивное исполнение запорного механизма вентиля позволяет применять практичную арматуру для комплектации трубопроводов с различными характеристиками транспортируемой среды, обеспечивая стабильную работу технологического оборудования. Ручное управление, исключающее необходимость стабильного электроснабжения для функционирования электропривода, обеспечивает гарантированную работоспособность вентиля при аварийных ситуациях, когда особо актуальна возможность оперативного перекрывания трубопровода. Малый ход маховика позволяет предельно ускорить выполнение операции перекрывания или открывания трубопровода. Уплотнение затвора вентиля при перемещении не перетирается о седло, что позитивно отражается на периоде безаварийной эксплуатации арматуры.

Особенности применения задвижек

При оборудовании трубопроводных сетей диаметром более 300 мм целесообразно применение задвижек, адаптированных для бесперебойной работы в сложных технических условиях. Небольшая строительная длина задвижек позволяет максимально плотно выполнять монтаж оборудования, что особо актуально в промышленных условиях при необходимости рациональной компоновки многочисленных устройств. В зависимости от режима эксплуатации применяются задвижки с выдвижным или не выдвижным шпинделем, обладающие индивидуальными техническими преимуществами.

Выдвижной шпиндель

Арматура с выдвижным шпинделем, отличающаяся увеличенной строительной высотой, может устанавливаться исключительно в просторных помещениях при отсутствии физических ограничений. Свободный доступ к ходовому узлу задвижки обеспечивает удобное техническое обслуживание оборудования в процессе эксплуатации.

Отсутствие негативного воздействия рабочей среды помогает сохранить безупречную функциональность ходового узла для удобного управления и бесперебойной эксплуатации технологического оборудования. Основной недостаток применения задвижек с выдвижным шпинделем – необходимость планирования места для свободного хода рабочего узла при закрывании и открывании потока транспортируемой среды.

Не выдвижной шпиндель

Задвижки, оборудованные не выдвижным шпинделем, отличаются уменьшенной строительной высотой, оптимальной для монтажа оборудования в условиях ограниченного пространства. Отсутствие технического обслуживания ходового узла, погруженного в рабочую среду, сокращает период безремонтной эксплуатации оборудования. Задвижки с не выдвижным шпинделем не рекомендованы к применению на ответственных объектах.

Сфера применения необслуживаемых задвижек с не выдвижным шпинделем ограничена водой, и неагрессивными нефтепродуктами. Рабочая среда должна не иметь абразивных частиц, твердых примесей и коррозионных свойств. Компактные задвижки удобно размещаются в небольших помещениях, технологических колодцах, нефтяных скважинах и подземных коммуникациях.

Температурные режимы

Диапазон допустимых температур при эксплуатации запорной арматуры зависит от материала корпуса внутренних компонентов. Стальные вентили и различные модификации стальных задвижек способны безотказно функционировать при высокой температуре транспортируемой среды, достигающей несколько сотен градусов. Применение термостойких компонентов, не подверженных коррозии, обеспечивает высокий уровень герметичности при транспортировке холодной воды, пара, нефтепродуктов и технологических жидкостей. Шпиндель из углеродистой стали обладает высокой прочностью и неизменной функциональностью при работе в различных температурных режимах.

Недорогие чугунные модели задвижек оптимизированы для управления потоками рабочей среды температурой до +90 °С. Чугунные задвижки могут применяться для оборудования водопроводных, противопожарных, отопительных и канализационных сетей. Арматура для трубопроводов большого диаметра оснащена редукторным механизмом, упрощающим выполнение операций закрывания и открывания запорного узла. Применение высокопрочных полимерных уплотнителей обеспечивает гарантированную герметичность перекрывания потока независимо от температурных показателей.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector