Запорная арматура назначение устройство принцип действия

Запорная арматура — устройство и принцип действия

Для управления потоками жидкостей и газов в трубопроводных системах, их линий и участков используются специальные устройства, называемые запорно-регулирующей арматурой. Данный вид трубопроводной арматуры предназначен для полного перекрытия или регулировки напора потока среды, управлением других технологический процессов, к которым относят:

  • давление жидкости;
  • напор;
  • температуру;
  • объем транспортируемого вещества.

Для каждого отдельно взятого трубопровода используется тот или иной вид арматуры. Например, устройство запорной арматуры трубопровода отличается от устройств, устанавливаемых на водных магистралях и системах перекачки агрессивных веществ.
В зависимости от места назначения и принципа действия запорной арматуры, устройства представлены в различных исполнениях.

Запорные краны

Предназначены для обслуживания участков на любых трубопроводах. Такие устройства монтируются фланцевыми или муфтовыми соединениями. При необходимости допустимо приваривать патрубки кранов к трубопроводу. Существуют две разновидности запорных кранов — пробковые и шаровые. Учитывая состояние рабочей среды, применяют различные типы кранов.


Пробковые муфтовые. Выполнены из чугуна, предназначены для эксплуатации на газовых трубопроводах. Максимальная температура рабочей среды не может превышать 50 °С. Запорная арматура монтируется в любом положении.
Пробковые сальниковые муфтовые. Также изготовлены из чугуна. Область применения – водные и нефтяные магистрали с допустимой температурой жидкости не более 100 °С. Внутренняя конструкция предусматривает наличие сальника, набитого резиновым материалом либо пенькой.
Фланцевые шаровые краны. Материалом данной запорной арматуры служит чугун или сталь. Максимальная температура эксплуатации стальных кранов – от +40 до +70 °С. Чугунные изделия допускают эксплуатацию при температуре до 100 °С.

Запорные заслонки

Устройство и работа запорной арматуры трубопровода данного типа отличается от кранов тем, что запорный элемент имеет вид диска, который вращается вокруг своей оси. Ось диска расположена перпендикулярно либо под определенным углом к направлению потока рабочей среды.
Запорные заслонки нашли свое применение на трубопроводах больших диаметров при невысоких давлениях среды. Для управления заслонками могут использоваться:

  • гидропривод;
  • электропривод;
  • ручная работа.

Материалом корпуса заслонки обычно выступает чугун, а поворотный диск выполнен из стали. Устройства монтируют на трубопровод путем врезки с применением сварки либо фланцевого соединения.

Устройство запорной арматуры газопровода должно соответствовать условиям применения и характеристиками рабочей среды, таким как:

  • величина потери давления в открытом состоянии;
  • особенности эксплуатации магистралей низкого давления;
  • эргономичность, простота эксплуатации и ремонта;
  • быстрота открытия/закрытия.

Запорные задвижки

Запорные задвижки – это трубопроводная арматура, предназначенная для периодического перекрытия потока рабочей среды. Изготавливаются из чугуна, стали (включая нержавеющую), сплавов цветных металлов. В зависимости от химической составляющей среды используются задвижки из того или иного материала.

Принцип работы данной запорной арматуры обуславливает разделение их на два вида:

  • клиновые;
  • параллельные.

Первые оснащены затвором в виде клина и неподвижным шпинделем.
Запорные задвижки практичны и эффективны для управления потоком среды на всех типах трубопровода – нефтяном, газовом, водопроводном.
Современные устройства оснащены электроприводом, благодаря которому можно быстро менять состояние заглушки и (или) частично блокировать поток.

Запорная арматура для агрессивных сред

Управление и регулировка потоками агрессивных сред производится с применением специальной запорной арматуры для агрессивных сред. В данном случае учитывается надежность устройств, их герметичность и время безостановочной работы.


Такими достоинствами обладают латунные запорные вентили, материал которых устойчив к большинству агрессивных сред, а трение сведено к минимуму благодаря герметичным соединениям золотника и седла.
Для магистралей с достаточно высокой температурой среды наибольшее распространение получили сильфонные запорные вентили, безупречно работающие при температуре до 350 °С. Также их применение оправдано возможностью обеспечить повышенную герметичность соединений и предупредить утечку рабочей среды в атмосферу.
Трубопроводы, которые перекачивают вещества с высокой химической активностью, в некоторых случаях оснащаются фланцевыми фарфоровыми вентилями во избежание корродирования материала. В роли антикоррозийного покрытия здесь выступает специальная глазурь, нанесенная на внешнюю часть корпуса. Для тех же случаев применяются и диафрагмовые вентили с резиновым защитным покрытием, мембрана которых выполнена из фторопласта, резины или ПВХ.

Запорная арматура и ее применение в трубопроводных системах

Запорной арматурой называют устройства, которые устанавливают на трубы, чтобы контролировать поток воды, газа и иной рабочей среды. Они меняют площадь сечения труб, закрывая или, наоборот, открывая проход для движения жидкости или газа.

Назначение запорной арматуры

Запорная арматура отключает, регулирует, распределяет, смешивает и сбрасывает циркулирующую по трубам среду. Например, для чистки грязевиков, установленных на коммуникации водоснабжения, нужны отсекающие задвижки, которые перекрывают воду.

Чаще всего все устройства из категории запорной арматуры делают из ковкого чугуна и нержавеющей стали. Другой материал для изготовления устройств недопустим из-за контакта с химически активными средами: газом, водой, маслами, паром, вызывающими коррозию металла.

По назначению запорные устройства делятся на:

  1. Промышленные, т.е. те, что нужны в промышленности и народном хозяйстве. Устройства из этой категории используют в особых условиях: при работе с сыпучей, токсичной, радиоактивной, коррозионной и абразивной средой, при повышенных значениях давления и высоких или низких температурах.
  2. Судовые – это устройства, нужные для работы судов речного или морского флота. К ним предъявляют специальные требования по минимальному весу, вибрационной стойкости, повышенной надежности, по эксплуатации в особых условиях.
  3. Сантехнические устройства используют в бытовых приборах: раковинах, котлах, газовых плитах, колонках, душевых кабинках. Диаметр у подобной арматуры маленький, а управление ручное (кроме регуляторов давления и газовых клапанов).
  4. Запорные устройства по спецзаказу производят под особенные технические требования. К этой категории относится, например, арматура для АЭС.

В зависимости от способа, регулирующего поток среды, запорная арматура подразделяется на приспособления различного типа:

  • Краны — универсальное устройство для регулирования или распределения рабочей среды в трубах. Краны подходят для любых жидкостей (включая вязкие) и газов.
  • Запорные вентили, который представляет собой вращающийся запорный элемент, который может служить не только для перекрытия, но и для регулирования потока.
  • Заслонки и задвижки — простейшие конструкции, которые при движении разделяет инородную среду, перекрывая ее свободное движение, часто оснащенные движимым или недвижимым шпинделем.

Кроме того, есть и особые виды устройств, созданные для работы с агрессивной средой.

Запорные краны

Запорный кран состоит из корпуса, запорного элемента, ручки и уплотнительных прокладок. Запорный элемент бывает шарообразным, цилиндрическим или же в виде конуса.

Материал изготовления, обычно, чугун или сталь, но встречается бронза и латунь. Краны делят по типу запорного элемента (шаровые или пробковые) и по креплению к трубе.

Элемент, перекрывающих движение среды в шаровых кранах имеет сферическую форму со сквозным отверстием. Сфера поворачивается на 90 градусов, что позволяет ей открывать и закрывать поток среды, а также принимать промежуточные положения. Считается, что шаровый кран лучше пробковых, которые только открывают и закрывают поток.

  • муфтовые, которые устанавливают, наворачивая гайки на резьбу;
  • фланцевыми, когда крепежные элементы – это фланцы, соединенные болтами;
  • предназначенными для сварочного соединения.

В зависимости от направления тока среды, краны бывают проходными, угловыми, трехходовыми или многоходовыми. Число патрубков при этом у них будет разное.

По характеру движения затвора краны могут быть с отжимом, вращением, с подъемом или без подъема затвора. Способ управления либо ручной, либо с гидро-, пневмо- или электроприводом.

Герметичность обеспечивает сальниковый или натяжной метод.

  • Устройства с сальниковой герметизацией устанавливают на трубопроводы, которые доставляют воду или нефть. Такие краны делают из чугуна, а работать они могут при температуре до 100 градусов Цельсия.
  • Устройства с натяжной герметизацией обычно используют на газопроводах, и для нормальной работы им нужны: температура до 50 градусов и давление 0,1 МПа.

Обратите внимание! Краны, сделанные из пластика, нельзя применять при высоких температурах (например, ставить на трубу с горячей водой), потому что детали деформируются и нарушается герметичность.

Запорные вентили

Корпус запорного вентиля присоединяется к трубе с 2 концов и снабжен седлом, которое перекрывается золотником. Через отверстие в корпусе проходит шпиндель (вал с правыми и левыми оборотами вращения), с помощью ходовой гайки приводит в движение золотник. Когда золотник доходит до самой нижней точки, он останавливается, закрывая поток среды.

Среди запорных вентилей есть модели, где нет ходовой гайки, и вместо шпинделя — гладкий шток. Усилие, что он передает от привода, называют поступательным, а вентиль с таким строением – отсечным. Этот вид устройства управляется пневмо- или электромагнитным приводом.

И хотя есть модели с запорно-регулирующими функциями, обычно устройство имеет положение «закрыто» или «открыто», промежутка нет, поэтому его основное назначение — не регулировать поток рабочей среды, а перекрывать его.

Вентиль устойчив к механическим воздействиям, работает при широком интервале температур и давлений. Размеры компактны, герметизация плотная. Используется он для работы с жидкими, газообразными и агрессивными средами.

Обратите внимание! Вентили работают при любом давлении, включая и глубокий вакуум. Но для большого давления подходят устройства со сварным креплением.

Заслонки и задвижки

Заслонки подходят трубам с большим диаметром, но маленьким давлением, потому что герметичность у них низкая. Делают запорный элемент обычно из стали, а корпус устройства – из чугуна.

К трубе заслонку крепят либо фланцами, либо сваркой, которая управляется ручным методом (маховик), гидро- или электроприводом.

Заслонки применяют на трубопроводах среднего или большого (до 2,2 м) диаметра в канализационных системах или в работе с химической средой. Поскольку герметичность у них низкая, а с большим давлением заслонки не справляются, в водоснабжении и отопительных системах их не используют.

Чем заслонка отличается от задвижки

Отличие же задвижек и заслонок — в устройстве, материале и области применения. Заслонки проще устроены, в них меньше деталей, соответственно, они прочнее задвижек и срок непрерывного функционирования у них выше.

Задвижки, имея более сложное устройство и разнообразие видов, шире применяются в промышленности для областей, не работающих с твердыми примесями. Но они чаще нуждаются в ремонте.

Читайте также  Ручная дуговая сварка трубопроводов диаметр

Материал заслонок укреплен так, что они долго и надежно функционируют в самых агрессивных средах, поэтому заслонки работают с этими средами.

Материал задвижек чувствителен к химическим веществам и быстро подвергается износу, поэтому задвижки используются в трубах, транспортирующих не агрессивную среду – воду, газ, нефть.

Если заслонки в виде запорного элемента имеют вращающийся диск, то у задвижек это клиновый или шиберный затвор. Кроме того, внутри корпуса задвижки есть 2 седла и шпиндель с ходовой гайкой, т.е. устройство сложнее, чем у заслонки.

Задвижки рассчитаны на трубопровод диаметром 15 мм -1,2 м, заслонки же оправданы для труб с куда большим диаметром.

Задвижки широко применяются в жилищно-коммунальных хозяйствах, водоснабжении, газо- и нефтепроводах, в объектах энергетики, а заслонки более пригодны для работы с химической средой, они почти не нуждаются в техобслуживании, в отличие от задвижек, которые часто выходят из строя.

Виды запорных приспособлений для работы с агрессивной средой

Для агрессивной среды (соляной кислоты, например) нужна специальная запорная арматура. К ней применяют особые требования по герметичности, надежности и по времени непрерывной работы.

Чаще всего, используют сильфонные вентили, поскольку седло и золотник в них соединяются герметично, трения нет, функционировать они могут при температуре до 350 градусов. Такие устройства препятствуют попаданию агрессивной среды в атмосферу.

Применяют и фланцевые вентили, полностью сделанные из фарфора, покрытого глазурью, которая выступает в качестве надежного антикоррозийного покрытия. Часто используют диафрагмовые вентили, снабженные защитным покрытием из резины и мембраной из фторопласта или ПВХ.

Кроме вентилей, с агрессивной средой могут работать шланговые клапаны или краны. Задвижки в этих условиях не применяют, потому что сальник при работе с агрессивными средами изнашивается очень быстро.

Арматура запорная предохранительная. Классификация и технические характеристики

Регулирование потока среды в трубопроводе происходит за счет специальной арматуры. Ее устанавливают на трубах с целью нормирования движения веществ, смешивания разных составляющих и полного перекрытия просвета трубопровода. Для осознания принципа работы этого оборудования нужно сначала понять, что такое запорная арматура трубопроводов. Сделать это несложно, так как подобные устройства имеют схожую структуру, независимо от того, с какими средами они работают: газами, жидкостями или суспензиями.

Что такое запорная арматура и из чего она состоит


Эта трубопроводная деталь включает в себя:

  • корпус;
  • крышки;
  • привод;
  • присоединительные патрубки;
  • рабочий узел.

Если вы знаете, из чего состоит это оборудование, вы легко поймете, что основные функции в нем выполняет рабочий узел. В этом узле есть запорная деталь и седло. Перекрытие трубопровода происходит с помощью запорного элемента. Он оснащается уплотнителем и может перемещаться внутри трубы.

Задвижки

По принципу действия бывают задвижки клиновые и параллельные.

У клиновых задвижек уплотнительные кольца сделаны в виде клина, при закрытии задвижки эти кольца плотно примыкают к уплотнительным поверхностям.

Клиновые здвижки бывают с цельным, упругим и составным клином.

У задвижек с цельным клином жесткая конструкция, которая гарантирует высокую герметичность, но есть вероятность заклинивания от высоких температур. А также возникают сложности в ремонте: в этом случае их нужно снимать с трубопровода, применять специальное оборудование.

Задвижки с упругим клином не заклинивают при изменениях температуры жидкости внутри труб.

Клиновые задвижки с составным клином просты в изготовлении, их легко ремонтировать и имеют высокую герметичность.

У параллельных задвижек (их еще называют шиберными) уплотнители располагаются параллельно, эти задвижки более популярны, чем клиновые.

Бывают однодисковые шиберные задвижки и двухдисковые.

В однодисковых блокировка потока происходит путем прижатия диска к уплотнительной поверхности седла.

Управление задвижками осуществляется вручную с помощью вентиля или при помощи электропривода в случае дистанционного управления.

Где применяют запорную арматуру

Трубопроводная арматура — это целый комплекс изделий, использующихся в промышленности и быту. Эту продукцию устанавливают на:

  1. Заводские трубы. Промышленные устройства могут быть любого диаметра.
  2. Сантехнические трубопроводы. К основным видам арматуры на трубопроводах можно отнести вентили, шаровые краны, клапаны и регуляторы давления.
  3. Экспериментальные установки. Это оборудование не выпускается серийно. Его изготавливают на заказ.


В зависимости от сферы применения, запорно-регулирующая арматура бывает различных видов. Производители выпускают следующие типы продукции:

  1. Пароводяные изделия для сред с разным давлением и температурой. Это оборудование устанавливают на водопроводы и вентиляционные системы. Кроме того, допускается использование подобной арматуры для отопления.
  2. Энергетические конструкции для паровых трубопроводов с высоким давлением.
  3. Газовые модели, характеризующиеся максимальным уровнем герметичности.
  4. Нефтяные разновидности, устойчивые к коррозии.
  5. Химические запорные элементы. У этого типа арматуры высокая устойчивость к концентрированным химическим веществам.
  6. Судовые изделия, не боящиеся морской воды и качки. Подобную продукцию применяют при строительстве судов и портов.
  7. Резервуарные модели. В отличие от всех предыдущих, резервуарные конструкции имеют только один патрубок. Ими оснащают емкости произвольного объема и назначения.

Запорные краны

Кран Маевского — используется в системах отопления для удаления воздушных пробок, их устанавливают в верхний патрубок отопительных радиаторов, где возможно образования воздуха.

Это игольчатый, герметичный в закрытом состоянии клапан.

В случае необходимости спустить воздушную пробку, ослабляют прижатие штора, после чего воздух выходит из радиатора.

Шаровые краны

Основным элементом служит шар с отверстием насквозь. При повороте ручки диаметр отверстия меняется и таким образом регулируется или перекрывается потом жидкости или газа.

Шаровые краны бывают полнопроходные — диаметр сквозного отверстия равен диаметру трубы, и неполнопроодные — в них даиметр сквозного отверстия меньше диаметра трубы.

Читать также: Как выпаять светодиод из светодиодной лампочки

Штоковые краны

Состоят из резиновой или керамической прокладки. Регулировка движения жидкости происходит поворотом ручки несколько раз.

Характеристики оборудования

При выборе этих конструкций нужно четко понимать, что должна обеспечивать арматура и с какими задачами ей придется справляться. Основные характеристики продукции:

  1. Допустимое давление среды. Например, давление в водопроводе в квартире не превышает 1,6 МПа.
  2. Температура среды.
  3. Диаметр прохода и размеры патрубков.
  4. Устойчивость к коррозии.
  5. Тип привода.
  6. Материалы и способ производства. Запорно-регулирующую арматуру делают из стали и чугуна. Ее корпус формируют методом ковки, сварки, литья или штамповки. Часто эти способы совмещают.

Вентили

Еще одна разновидность регулирующей арматуры — регулирующий вентиль. Им можно перекрыть поток полностью или только ослабить.

Различают следующие виды вентилей:

  • Стандартные
  • Для сниженного давления
  • Обратного вида
  • Перепускного вида
  • Подпиточные
  • Терморегулирующие вентили

Принцип работы заключается в возвратно-поступательным движением штока запорного механизма.

Этот механизм в движение приводит шпиндель, который вкручивается в резьбу на корпусе вентиля.

Регулирующие вентили обладают следующими преимуществами:

  • Можно тонко отрегулировать поток рабочей среды
  • Они просты, надежны и легко ремонтируются
  • Установка этих вентилей достаточно проста

Виды арматуры

Если учитывать классификацию по назначению, то эти конструкции можно разделить на:

  1. Запорные, позволяющие полностью прекратить движение среды. Такие конструкции применяются в случае ремонта трубопровода или замены отдельных его участков.
  2. Запорно-регулирующие. Эта продукция может не только перекрывать поток, но и настраивать оптимальный напор среды.
  3. Запорно-обратные. С помощью этих моделей перекрывают поток и мешают ему проходить в обратную сторону.

Кроме назначения, эти приборы отличаются друг от друга принципом действия регулировочного элемента. Рассмотрим, что является запорным механизмом:

  1. Задвижки. У таких блоков регулировочный элемент двигается под прямым углом по направлению к потоку.
  2. Клапаны. В отличие от задвижек, у клапанов затворный механизм перемещается параллельно движущейся среде.
  3. Вентили и краны. Эти трубопроводные составляющие оснащены вращающимся регулировочным элементом.
  4. Дисковые затворы. Диск тоже вращается вокруг своей оси. Она может проходить перпендикулярно потоку или под углом к нему.

Клапаны

Для регулирования потока жидкости или газа в трубах используются различные виды клапанов:

Клапан плунжерный — регулирует или перекрывает потом рабочей среды в трубах перемещением плунжера.

Обратный клапан — применяют для перекрытия обратного потока жидкости в трубах. Используют в системах отопления и водоснабжения. Внутри клапана расположено специальное седло, которое отодвигается при воздействии на него потока воды. При обратном потоке седло прижимается и блокирует обратный поток. Кроме функции безопасности повышает КПД системы.

Предохранительный клапан

Его ставят, когда в системе возможны резкие скачки давления для предотвращения прорыва. В случае скачка давления блокирующий шток открывает путь потоку и избыток воздуха или жидкости выходят из системы трубопровода, пока давление не стабилизируется, потом шток закрывается.

От остальных видов регулирующей арматуры клапаны отличаются тем, что регулирующий элемент в них находится параллельно потоку рабочей среды.

Способы подсоединения запорных устройств


При покупке этого оборудования важно ориентироваться в его классификации: знать, что относится к запорным приборам и каким образом их подсоединяют к трубопроводу. Эти конструкции бывают:

  1. Бесфланцевыми. Такие модели не имеют собственных фланцев и могут присоединяться к трубе с фланцами. Установку проводят методом сварки.
  2. Межфланцевыми. Эти изделия тоже не имеют фланцев. Размышляя над вопросом, для чего они нужны , можно сразу получить ответ, ознакомившись с назначением бесфланцевой продукции. Чаще всего такие приборы используют в качестве соединительных элементов.
  3. Муфтовыми. Подобные механизмы оснащены патрубками с резьбой, которая находится на внутренней оболочке изделия.
  4. Приварными. Эти трубопроводные элементы имеют цилиндрические отводы по краю. Их приваривают к трубам или другому оборудованию.
  5. Фланцевыми. Под фланцами подразумеваются диски с отверстиями по краям изделия. Такие диски прикручивают болтами к фланцам на подсоединяемых трубах.
  6. Цапковыми. Подобная продукция оснащается цилиндрическими отводами с резьбой.
  7. Штуцерными, имеющими патрубки с наружной резьбой.

Для того, чтобы правильно подсоединить элементы, надо не только знать для чего служит тот или иной механизм, но и использовать подходящие уплотнительные материалы. Уплотнение трубопровода может быть бессальниковым, мембранным, сальниковым или сильфонным. Выбирать материал уплотнителя надо с учетом области применения, характеристик системы и особенностей перемещаемой по трубопроводу среды.

Читайте также  Труба стальная в вус цпп изоляции

Зная, для чего предназначена запорная арматурная продукция, вы легко подберете механизмы под конкретные задачи. Если же с этим возникают проблемы, лучше обсудите характеристики трубопроводной сети со специалистом и попросите его помочь выбрать товар.

Затворы

Дисковые поворотные затворы контролируют поток жидкости при помощи диска, который закреплен на валу и поворачивается вокруг оси. Перекрытие потока осуществляется быстро, т.к. диск за короткое время поворачивается на 90 градусов.

Достоинства дисковых затворов:

  • Дисковые затворы есть для любых диаметров труб
  • У них простая и надежная конструкция
  • Просты в ремонте и обслуживании

Недостатки дисковых затворов:

  • При установке на трубу большого диаметра на затвор необходимо устанавливать редуктор, чтобы уменьшить усилия, применяемые к рычагу.
  • Возникают сложности при прочистке трубопровода
  • Герметичность затвора не всегда достаточная

Конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики выводят из трубопроводной системы конденсат, который не нужен в технологическом процессе.

По мере накопления конденсата происходит его выброс.

Конденсатоотводчик учитывает разницу плотности конденсата и пара и на основе разницы их значений срабатывает механизм выброса.

В современных системах используют термостатические, поплавковые и термодинамические конденсатоотводчики.

Принцип работы термостатических в том, что у них закрывается седло при поступлении пара от испарения жидкости, которая находится в сильфоне термостата.

В термодинамических используется разница температур пара и конденсата, пар протекает между плоской пластинкой и седлом.

В поплавковых в корпусе находится цилиндрический поплавок, в верхней части которого находится клапан, и когда в корпус поступает конденсат, поплавок тонет и перекрывает входное отверстие этим клапаном. При движении пара по трубопроводу, пар вытесняет конденсат из поплавка, поплавок становится легче и всплывает, перекрывая клапаном выход пару.

Зачем нужна запорная арматура, какой она бывает и как правильно ее выбрать?

Мы приветствуем нашего читателя и постараемся рассказать в этой статье о видах запорного оборудования для домашних трубопроводных систем, как его менять и обслуживать.

Жизнь современного цивилизованного человека невозможна без многочисленных трубопроводов, подводящих к дому холодную и горячую воду и газ. Работа промышленных предприятий, добывающей промышленности, общественных зданий, социальной сферы невозможно представить без трубопроводов. Но поток воды, топлива, пара не может течь бесконечно долго – его нужно перекрывать. И здесь на помощь человеку приходит запорная арматура.

Что это такое?

Это вид трубопроводной арматуры, предназначенной для управления потоком жидкости или газа (в условиях дома – потока газа, холодной или горячей воды); иногда для спуска избыточного давления или воздуха из системы.

Область применения запорной арматуры

Аксиома: любая система трубопроводов должна перекрываться с двух сторон. Если система большая, то должны автономно перекрываться части системы. Отсюда следует, что на любом трубопроводе будет стоять арматура.

Ее область применения:

  1. Общего назначения:
  • для магистральных систем водоснабжения, отопления, канализации, газовой системы в быту, промышленности, инфраструктуре городов (общественных зданиях);
  • для внутренних систем в жилых помещениях.
  1. Промышленного назначения. Нет вида промышленности, добывающего комплекса, сельского хозяйства, строительства, транспорта, в которых не было бы трубной арматуры. На любом заводе существует система водоснабжения и отопления с котлами и насосами; пневмопривод, система подачи сжатого воздуха и другое оборудование, которое не существует без задвижек и вентилей.

Классификация и виды

Запорные устройства бывает следующих типов:

  • краны;
  • вентили и запорные клапаны ( с 1982 года в техническом языке применяют термин «клапан», но для удобства читателя будем применять оба);
  • задвижки;
  • заслонки (поворотные затворы).

Классификация устройств по назначению:

  • регулирующие:
  • защитные;
  • распределительная;
  • предохранительные.

Классификация по методу установки:

  • муфтовые (на резьбе);
  • на фланцах;
  • на сварке.

Материалы для запорного оборудования: бронза, латунь, сталь, чугун, керамика. Для работы в агрессивных средах применяют изделия из нержавеющих сталей.

Устройство запорной арматуры

Краны состоят из корпуса, рукояти, запорного элемента (шарика или конуса), комплекта уплотнительных прокладок. Запорный элемент вращается вокруг оси, произвольно расположенной относительно потока жидкости или газа.

Вентили и запорные клапаны состоят из корпуса сложной конструкции, седла внутри корпуса, запирающего элемента, плотно прилегающего к седлу и перекрывающего поток среды, шпинделя, рукоятки. Запирающий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды.

В задвижках запирающий элемент перемещается перпендикулярно оси движения рабочей среды.

Заслонка – дисковый затвор, запирающий элемент имеет форму диска и вращается вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.

Принцип работы

Принцип работы основан на полном или частичном перекрытии потока среды (газа, жидкости) с помощью арматуры в зависимости от ее назначения. Регулирующая арматура просто изменяет или прекращает подачу среды; защитная защищает потребителя от создания аварийных ситуаций и обратного тока среды; распределительная перераспределяет или смешивает потоки среды; предохранительная защищает оборудование от повышенного давления.

Преимущества и недостатки

Вся информация для удобства сведена в таблицу 1.

Наименование Преимущества Недостатки
Краны небольшие габариты нельзя использовать шаровые краны при высоких температурах (200°С)
простая конструкция нельзя использовать конусные краны при давлении выше 1,6 МПа
применимы для вязких и загрязненных сред допустимый рабочий диаметр конусных кранов до 100 мм
быстрое открытие/закрытие прохода недостаточная герметичность для применения в газовых системах
небольшая стоимость
малое гидравлическое сопротивление
Вентили/клапаны достаточно простая конструкция используются для небольших диаметров
небольшая строительная высота и масса высокое гидравлическое сопротивление
высокая герметичность и возможность применения для газовых трубопроводов наличие застойных зон, скопление в них примесей и усиление коррозии
небольшой износ уплотнительных поверхностей
относительная простота обслуживания и ремонта
возможность использования в вакууме и до давления 250 Мпа, при температурах от — 200°С до 600°С
Задвижки относительно простая конструкция значительная строительная высота (ход затвора составляет не менее одного диаметра прохода трубы)
небольшая строительная длина длительное время открытия и закрытия
малое гидравлическое сопротивление сложность ремонта
высокая надежность и возможность эксплуатации в самых разных условиях (до 25 Мпа и 565°С) изнашивание рабочих поверхностей в корпусе и затворе
Заслонки относительная простота конструкции диск в положении «открыто» увеличивает гидравлическое сопротивление
относительная простота ремонта, возможность быстрой смены уплотнений тяжелое управление запирающим элементом
малые строительные длина и масса
возможность применения в трубопроводах большого диаметра

Срок службы

Срок службы качественных изделий может исчисляться десятками лет. Но не стоит покупать на рынке «что попроще». Цена изделий и материалов не так велика, а экономия может обойтись дорого.

Советы по выбору

Выбор оборудования для частного дома – личное дело каждого домашнего мастера. Сначала необходимо определиться, из какого материала выполнены отопительная и водопроводная системы. На канализационную систему в частном доме и тем более квартире никакие затворы не устанавливаются.

Системы отопления и водоснабжения дома обычно выполнены из стали, пластика, иногда меди. Чугунные трубы встречаются только в старых водопроводных магистралях – на них ставят специальные стальные хомуты с резьбой). Для пластиковых трубопроводов имеются пластиковые краны, монтируемые методом пайки. Возможен монтаж арматуры через МРВ и МРН – большим плюсом является возможность легкой смены крана. Для подключения радиаторов отопления существуют конструкции, совмещенные с МРН, накидной гайкой и пластиковым уголком, монтируемые с помощью сварки.

Придя в крупный магазин стройматериалов, мы увидим большой ассортимент бронзовых кранов и задвижек. Стальные и тем более чугунные изделия маленьких диаметров обычно отсутствуют. Бронзовые вентили также встречаются редко. И обоснованно – бронзовые краны недороги, компактны, надежны, долговечны, не ржавеют. Пластиковые обладают аналогичными качествами. Задвижки выбирают редко, обычно на трубу ввода воды или ввода теплоносителя с условным диаметром 25 мм и больше.

Краны и задвижки выдерживают давление 1,6 Мпа – большего в бытовых системах не бывает.

В общем, выбор за домашним мастером.

Монтаж запорной арматуры своими руками

Монтаж запорной арматуры вполне можно выполнить самостоятельно. Эта работа вполне по силам даже начинающему домашнему мастеру.

Необходимые инструменты, оборудование и материалы

Для монтажа кранов и задвижек в стальной водопровод необходимы: кран, два разводных ключа (возможно, один разводной и один газовый) и лента ФУМ. Для монтажа узла ввода необходима накидная гайка (так называемая «американка») с прокладками.

Для пайки пластика — кран, переходная муфта, ножницы для резки пластиковых труб (или угловая шлифмашинка с диском), сварочное устройство для пластиковых труб.

Монтаж запорной арматуры трубопроводов

Не забывайте перед началом работ отключить воду!

Монтаж крана на резьбовое соединение:

  • при установке необходимо соблюдать направление движения жидкости – оно указано стрелкой на корпусе;
  • вкрутить гайку-«американку» в кран со стороны выхода жидкости;
  • накрутить кран на резьбу, перед этим очистить резьбу от ржавчины и грязи;
  • накинуть накидную гайку «американки» на продолжение трубы и закрутить.

Накидная гайка герметизируется прокладками, стык крана и резьбы – лентой ФУМ.

При монтаже используют разводные гаечные ключи.

Пайка пластиковых изделий:

  • выставить температуру сварочного устройства с помощью терморегулятора — 260°С для полипропилена и 220°С для полиэтилена, прогреть прибор в течение 10-20 минут (пока погаснет индикатор);
  • трубу и раструб крана установить в насадку и прогреть в течение 7 секунд (для труб 20-25 мм);
  • соединить разогретые элементы (не более, чем за 8 секунд), прижать, выдержать не менее 2 минут;
  • проверить качество сварного соединения – оно будет выглядеть в виде небольшого валика на стыке трубы и крана;
  • дать остыть соединению, не смещать его, не перекручивать;
  • повторить все операции с другой стороны крана.

Видео по монтажу

Зрение информативнее любых слов ­ — в нашем видео Вы можете увидеть весь процесс пайки пластикового крана воочию и прикручивания обычного крана на резьбу.

Советы специалистов

  • Следует иметь в виду, что на ввод нельзя ставить пластик – в случае выхода из строя его долго менять. Чугун и сталь ржавеют – от этих материалов стоит отказаться.
  • Монтаж каких-либо элементов газопровода своими руками запрещен – и лучше не экспериментировать в целях безопасности.
  • Для медных систем водоснабжения применяют медные фитинги. Пайка медных трубопроводов и фитингов сложна – лучше доверить ее специалисту.
  • Не следует использовать при монтаже паклю – современная лента ФУМ надежнее изолирует стыки и позволяет в случае поломки легко раскрутить резьбовое соединение.
  • При необходимости сварить металлопластиковую трубу необходимо удалить два верхних слоя полипропилена и алюминиевой фольги (для этого существует специальный аппарат – шейвер). Нельзя сваривать пластик при отрицательных температурах.
  • Если происходит замена изделия на резьбовом соединении и оно не откручивается, стоит применить специальный состав для смазки резьбы (например, WD-40).
  • При установке крана направление тока жидкости должно совпадать со стрелкой на кране.
Читайте также  Ручной инструмент для забивания труб

Заключение

Дорогой читатель! Мы надеемся, что наша статья послужит для Вас источником полезных знаний и поможет смонтировать в доме системы отопления и водоснабжения.

Подпишитесь на нашу рассылку – и все тонкости работы домашнего мастера будут Вам известны из наших статей! Приглашайте друзей читать наш сайт, делитесь с ними информацией на такие нужные темы о ремонте и строительстве своего дома.

Виды запорной арматуры. Их устройство и назначение.

Под запорной арматурой понимают разнообразные устройства, предназначенные для управления потоками жидкости транспортируемой по трубопроводу.

В зависимости от назначения она подразделяется на:

1. Запорную – которая предназначена для полного перекрытия потока жидкости от трубопроводов (задвижки, вентиля, краны, клапаны).

2. Запорную – невозвратную арматуру – которая служит для пропуска жидкости в одном направлении и запирания в обратном (обратные клапана).

3. Предохранительную – которая обеспечивает частичный выпуск или перепуск рабочей жидкости при повышении давления до значения угрожающего прочности системы, а также предотвращает обратный переток жидкости (предохранительные клапана).

4. Регулирующую арматуру – для регулирования потоков и поддержания уровня (регулирование клапана и регуляторы уровня).

Задвижка – запорное устройство, в котором перекрытие прохода осуществляется поступательным перемещением затвора в направлении перпендикулярном движению потока транспортируемой среды.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки обладают преимуществами: незначительными гидравлическим сопротивлением при полностью открытом проходе; отсутствием поворотов потока рабочей среды; возможностью применения для перекрытия потоков среды большой вязкости; простотой обслуживания; относительно небольшой строительной длиной, возможности подачи среды в любом направлении.

К недостаткам, общим для всех конструкций задвижек, следует отнести: невозможность применения для сред с кристаллизирующимися включениями: небольшой допускаемый перепад давлений на затворе (по сравнению с вентилями) невысокую скорость срабатывания затвора; возможность получения гидравлического удара в конце хода; большую высоту трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.

Задвижки по прочности подразделяются на:

1. стальные – для высокого давления

2. чугунные – для давления до 16 кгс/см 2 .

Задвижки бывают с выдвижным шпинделем и с не выдвижным, когда при открытии поднимается сам маховик. Бывают с параллельными плашками, клёновыми, проходное сечение перекрывается в вертикальной плоскости.

При виде конструктивного типа задвижек следует исходить из следующего:

1. вида рабочей среды;

2. химического состава рабочей среды;

3. давления рабочей среды;

4. рабочей температуры;

5. наличие обоснованных требований к герметичности затвора;

6. диаметра трубопровода.

Клиновые задвижки с цельным клином предназначены в основном для герметичного перекрывания трубопроводов с большим рабочим давлением неагрессивной среды как жидкой, так и газообразной.

Задвижки не рекомендуется применять для работы в кристаллизующихся средах или в средах, содержащих твердые частицы, а так же в агрессивных средах.

Клиновые задвижки с упругим клином применяют в основном для герметичного перекрывания трубопроводов с нефтяными и газовыми средами высокой температуры и большим рабочим давлением среды. Применять задвижки этого типа для работы в кристаллизующихся средах или в средах с механическими примесями не рекомендуется.

Задвижки с составным клином рекомендуют в основном для трубопроводов со средним рабочим давлением среды как жидкой, так и газообразной, без твердых и абразивных включений. Температура рабочей среды устанавливается в зависимости от материалов уплотнительных поверхностей затвора.

Параллельные задвижки предназначены для установки на трубопроводах в процессах, в которых не требуется достаточно герметичного перекрывания трубопровода при больших значениях рабочего давления. Среда может содержать небольшое количество механических примесей.

Однодисковые задвижки применяют, как правило, для трубопроводов с высокой t и средней величиной давления рабочей среды, в которых требуется обеспечить пропуск среды при неполном перекрывании трубопровода. При повышенных требованиях к герметичности перекрытия прохода наиболее приемлемая среда – некристаллизующиеся жидкости с достаточно большой вязкостью, например, нефть, мазуты и др.

Двухдисковые задвижки рекомендуют для герметичного перекрывания трубопроводов со средним давлением рабочей среды (как жидкой, так и газообразной), содержащей небольшое количество механических примесей. Температура среды зависит от материала уплотнительных поверхностей затвора.

Задвижки с эластичным уплотнением затвора предназначены для герметичного перекрывания трубопровода с низкой температурой и средним давлением рабочей среды, как жидкой, так и газообразной.

Задвижки с гуммированным покрытием внутренней полости применяют для герметичного перекрывания трубопроводов с рабочими средами, обладающими повышенной агрессивностью при невысоких рабочих температурах, а также содержащие абразивные включения.

Задвижки с обводом (байпасом) используют в основном для трубопроводов с высоким давлением рабочей среды.

Вентиль – запорное устройство насажано на шпиндель, проходное сечение перекрывается в горизонтальной плоскости.

По конструкции корпуса вентили разделяются на: проходные, угловые, прямоточные и смесительные.

Существенно важной является классификация вентилей по назначению: запорные, запорно-регулирующие и специальные. В свою очередь, регулирующие могут быть подразделены по конструкции дроссельных устройств на вентили с профилированными золотниками и игольчатые. Аналогично запорные вентили по конструкции затворов подразделяются на вентили тарельчатые и диафрагменные, а по способу уплотнения шпинделя на сальниковые и сильфонные.

Проходные вентили предназначены для установки в прямолинейных трубопроводах.

Недостатки: относительно высокое гидравлическое сопротивление; наличие зоны застоя; большие строительные размеры; сложность конструкции корпуса и относительно большой вес.

Угловые вентили предназначены для соединения двух частей трубопровода, расположенные перпендикулярно друг другу или для монтажа на повороте. Работают при давлениях рабочей среды, меньших 64кГ/см2 и при невысоких температурах.

Прямоточные вентили. Преимущества: относительно малое гидравлическое сопротивление; компактность конструкции; отсутствие зон застоя. Недостатки: большая длина и относительно большой вес.

Смесительные вентили служат для смешивания двух потоков жидкой среды с целью стабилизации её температуры, концентрации реагентов, разжижения основной среды, поддержания качества и т.д. Более простое решение схемы смешивания получается при использовании смесительных вентилей, в которых два потока смешиваются непосредственно в корпусе одного вентиля. Их применение дает высокий экономический эффект за счет того, что вместо 2-х вентилей и специального смесителя применяется только один вентиль.

Диафрагмовые вентили (мембранные) предназначены для перекрывания потоков сред при невысоких температурах (до 100-1500С) и отсутствие сальника; зон застоя и карманов; невысокое гидравлическое сопротивление; небольшие габаритные размеры и вес. Основной недостаток – относительно небольшой срок службы мембраны.

Сильфонные вентили предназначены для работы в средах, утечка которых в окружающую атмосферу недопустима из-за высокой стоимости, агрессивности, токсичности, взрыво- или пожароопасности, ядовитости и др. Преимущества – полное исключение утечки рабочей среды и надежность уплотнительного элемента.

Запорно-регулирующие вентили обеспечивают возможность ручного или дистанционного управления расходом среды путем изменения гидравлического сопротивления дроссельной пары с надёжным фиксированием промежуточных положений даже при авариях в линии питания привода или при затруднительном доступе к вентилю, а также достаточно надёжно перекрывала трубопровод.

Игольчатые вентили могут быть как заторными, так и регулирующими. Они нашли широкое применение в регулировании и дросселировании малых потоков газов, при больших величинах перепадов давлений на дроссельном устройстве.

Кран – проходное сечение открывается или закрывается пробкой, применяется для диаметров до 50мм, для давления до 40кГс/см 2

Конические краны можно подразделить на следующие типы: натяжные, сальниковые краны со смазкой и краны с прижимом (или с подъёмом) пробки.

Натяжные краны применяются для массового выпуска и обычных условий эксплуатации (например, кухонные газовые краны). Они применяются главным образом для сыпучих или вязких сред, где не требуется высокой герметичности по жидкости или газу. Главным образом натяжные краны применяют для низких рабочих давлений (до 10кГ/см 2 ) или для сред, пропуск которых в окружающую среду не опасен.

Сальниковые краны широко применяются на жидких и газообразных средах при давлениях 6-40кГ/см 2 .

Краны с подъемом пробки не рекомендуется применять для сред, содержащих твердые частицы и для суспензий, так как попадание твердых частиц между корпусом и пробкой может вызвать потерю герметичности с повреждением уплотнительных поверхностей, а также для полимерзующихся или очень вязких сред.

Цилиндрические краны можно разделить на 2 группы: краны с металлическим уплотнением и краны с эластичным уплотнением.

Краны с металлическим уплотнением применяют в основном для высоковязких сред (мазут, каменноугольный пек и др.)

Краны с эластичным уплотнением применяют большей частью с металлической пробкой и неметаллическим эластичным уплотнением в седле.

Шаровые краны применяются со смазкой и на высокие давления среды и большие проходы (главным образом для магистральных газопроводов и нефтепроводов). Они делятся на 2 типа: краны с плавающей пробкой и краны с плавающими кольцами.

Краны с плавающей пробкой бывают 2 основных типов: с металлическими кольцами со смазкой, с неметаллическими кольцами из чистых пластмасс, резин.

Сильфонные краны весьма дороги в производстве вследствие повышенных требований к точности изготовления. Наличие подъемной пробки – не позволяют применять его в вязких и полимеризующихся средах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: