Вентиль: чем отличается от задвижки и крана, разновидности и особенности эксплуатации
Запорная арматура является неотъемлемой частью трубопроводных систем; ее зона ответственности – перекрытие потока рабочей среды. С данной функцией справляются несколько разновидностей устройств, и вентиль – это одно из них, со своими конструктивными и эксплуатационными особенностями. Разбираемся, как устроен и работает вентиль, какими преимуществами и недостатками он обладает.
Принципиальные отличия вентиля от крана и задвижки
Уяснить, что такое вентиль, проще, если сравнить его с другими видами запорной арматуры. Многие считают, что понятия «кран» и «вентиль» являются синонимами. Но, хотя вся арматура выполняет схожие функции (регулирует движение потока), отличие все-таки имеются, а именно:
- вентиль устанавливается на стыке двух труб (в определенной узловой точке трубопровода). При необходимости он изменяет или перекрывает подачу воды (или других жидкостей, газов или сырья);
- кран монтируется на окончании трубы; он используется для подачи воды (для вывода ее из системы), если возникает такая необходимость.
Разница между вентилем и задвижкой более существенная, и она касается как функциональности, так и конструкции. Задвижка используется только для перекрывания и открывания потока. В силу своих конструктивных особенностей она не может делать это частично, регулировать напор, подобно вентилю. Задвижка способна выдерживать значительные нагрузки (во время гидроудара), поэтому ее монтируют на магистральных трубопроводах.
В конструкции этих видов арматуры имеются и общие черты. Например, управлять обоими устройствами можно вручную, с помощью редуктора, а также пневмо- или электропривода. Основные отличия конструкции выглядят следующим образом.
- Особенности корпуса. Вентиль обладает сложным внутренним устройством; поток воды делает внутри двойной поворот под прямым углом. Корпус задвижки цилиндрический (суженный или полнопроходной); вода движется прямо, без поворотов.
- Направление движения затвора (относительно водного потока). Затвор вентиля движется параллельно току воды, затвор задвижки – перпендикулярно.
- Тип затвора. В вентильной арматуре затвором чаще всего служит золотник (золотниковый клапан) или конус, у задвижек – клин или нож.
Классификация вентильных конструкций
Устройство вентиля, предназначенного для водонапорных трубопроводов, включает несколько элементов, а его работа выглядит следующим образом:
- при движении штурвала (или запуске электродвигателя) начинает вращаться шпиндель (передаточное звено);
- шпиндель передает движение на золотниковый затвор, который перекрывает седло, находящееся в корпусе.
Вентильную арматуру принято классифицировать по следующим признакам:
- по типу конструкции запорного устройства;
- по материалу изготовления;
- по способу соединения с трубопроводом.
Конструктив запирающего устройства
В конструкции вентильной арматуры распространение получили три вида запоров.
- Клапанные. Запорный механизм выполнен в виде перегородки. Такие изделия способны регулировать объем и напор воды в условиях высокого давления; они просты в управлении и ремонтопригодны. Одновременно клапанные запоры характеризуются небольшим сроком эксплуатации: из-за частого открывания/закрывания быстро стирается прокладка.
- Пробковые или конусные. Являются разновидностью клапанных моделей, только запор имеет вид не перегородки, а конуса. Когда шток вращается, запорный клапан опускается, прекращая подачу воды. Особенности эксплуатации совпадают с клапанными устройствами.
- Шаровые. Запирающим элементом служит шар со сквозной прорезью; перемещение прорези в перпендикулярное положение блокирует подачу воды. Конструкция отличается герметичностью и долгим сроком службы, к тому же она удобна: ручку поворачивают на пол-оборота. Минус: шаровую арматуру невозможно отремонтировать, если шар заклинит.
Материалы изготовления запорной арматуры
Для изготовления запорной арматуры используют несколько металлов и сплавов, а сама арматура изготавливается двумя способами.
- Методом литья получают изделия из чугуна, латунных и алюминиевых сплавов.
- Штамповано-сварным методом изготавливают стальную продукцию.
- Выбор материала для того или иного вентиля зависит от того, где данная арматура будет установлена; возможны следующие решения:
- Внутренняя сеть. Применяется арматура из латуни, нержавеющей стали, бронзы и пластика. Корпус стальных устройств также может быть выполнен из легированной или нелегированной стали.
- Наружная сеть. Используются все те же металлы и сплавы, а также некоторые марки стали и чугуна.
Так как вентили имеют более сложную конструкцию, то их корпус чаще изготавливается из стали или латуни. Для изготовления задвижек чаще используют чугун или сталь.
В применении разных материалов прослеживается следующая логика.
- Латунная и бронзовая арматура – дорогостоящий вариант обустройства, однако высокий ценник компенсируется качеством и долгим сроком эксплуатации. Такие изделия устанавливаются не только на водопроводном, но и на отопительном контуре, что имеет свои преимущества: на их поверхностях не образуется накипь.
- Изделия из нержавеющей стали. Они выгодно отличаются долгим сроком эксплуатации, а обходятся намного дешевле латунных и бронзовых аналогов.
- Пластиковая запорная арматура. Она предназначена только для монтажа в пластиковых трубопроводах. ПВХ-изделия выделяются невысоким ценником и отменными физико-техническими характеристиками. Пластик не вступает в химические реакции, не подвержен коррозии, а его гладкие поверхности не задерживают ток воды.
- Чугунные и стальные изделия для наружных трубопроводов хорошо выдерживают природные воздействия и удешевляют конечную стоимость системы.
Как арматура крепится к трубам
Монтаж может выполняться следующими способами:
- муфтовые и резьбовые соединения. Их используют на трубопроводах невысокого (до 1,6 мПа) давления. В обоих случаях соединяющим элементом служит внутренняя или внешняя резьба, только на муфтовых соединениях дополнительно устанавливается уплотнительная прокладка и фиксирующая муфта, что обеспечивает герметичность узла;
- фланцевые. Применяются на магистральных и промышленных трубопроводах, где давление достигает 10 мПа и выше. Фланец – пластина с отверстиями для резьбового крепления (используются болты или шпильки);
- пластиковые. Такая арматура отличается продолжительным сроком службы и остается востребованной, несмотря на невозможность ремонта. Монтаж пластиковых вентилей выполняется с помощью сварки.
Особенности эксплуатации вентилей
Вентили монтируют с учетом направления потока рабочей среды; определить правильную установку помогает стрелка на корпусе. У использования арматуры имеются следующие эксплуатационные преимущества:
- вентильное устройство обеспечивает простое и быстрое перекрытие потока с небольшими физическими усилиями (если сравнивать с задвижками).
- При перекрывании трубы трение затвора в корпусе минимальное, что увеличивает ресурс узла. Сальниковое или сильфонное уплотнение поможет сделать узел герметичным;
- вентили устанавливаются на трубах несколькими способами. Кроме проходных существуют угловые модели, которые монтируются в месте поворота трубы под прямым углом;
- арматура сравнительно легкая, небольшая по размерам и ремонтопригодная, что упрощает обслуживание системы;
- можно подобрать изделия под любые рабочие параметры системы, в широком диапазоне температур и давлений, для любых транспортируемых составов (в том числе, и агрессивных химических веществ).
Специалисты выделяют и недостатки вентилей.
- Так как корпус имеет довольно сложную конструкцию, узел обладает высоким гидравлическим сопротивлением, и склонен к гидроударам.
- По сравнению с задвижкой у вентиля больше строительная длина, а транспортируемая среда должна делать внутри поворот. Поэтому в узле появляются застойные зоны, что ухудшает транспортировку вязких сред.
- Вентильные узлы не монтируют на трубах большого диаметра, поскольку высокая мощность потока мешает правильной работе затвора.
Видеоописание
О принципах работы разных вентилей в следующем видео:
Коротко о главном
По сравнению с задвижкой вентиль обладает более сложным устройством, и может регулировать объем проходящей через него воды. Монтаж арматуры выполняется несколькими способами, в результате чего появляется износостойкий герметичный узел, для управления которым не нужно прилагать больших физических усилий.
Напишите в комментариях, какие вентили установлены на ваших трубах, удовлетворяет ли вас их качество, есть ли желание поменять на другие модели?
Ответить
Комментарии
Отзывов нет. Будьте первым!