Фактически вентиль запорный используется для запирания потока трубопровода. Однако технические возможности этого узла позволяют не только запирать поток, но и регулировать его характеристики, изменяя пропускную способность трубопровода и скорость течения транспортируемой среды.
Поэтому, несмотря на разнообразие форм, которые принимает запорная арматура, вентили являются наиболее востребованными и наиболее распространенными устройствами запорно-регулирующего типа. И в этой статье мы рассмотрим типовые конструкции вентилей, используемых в различных отраслях промышленности, в быту и в коммунальном хозяйстве.
Конструкция вентиля
Любой вентиль начинается с корпуса – литого тройника с двумя магистральными торцами и одним техническим патрубком. В корпусе некоторых вентилей имеется отверстие под клапан для травления (или слива) транспортируемой среды.
Кроме того, именно в корпусе находится посадочное место под еще один важный элемент, без которого не может работать не один вентиль — клапан запорный (он же золотник). Этот узел обеспечивает полную или частичную герметизацию седла корпуса, таким образом, запирая или регулируя течение транспортируемой среды.
Помимо вышеприведенных узлов в конструкцию вентиля входит еще и такой элемент, как орган управления запорным клапаном, который регулирует процесс движения золотника в седле корпуса.
Разновидности запорно-регулирующих вентилей
Классификацию вентилей можно выстроить на основе конструкционных особенностей узлов, составляющих основу конструкции этой разновидности запорно-регулирующей арматуры. Речь идет о вышеупомянутых элементах: корпусе, запорном клапане и органе управления.
Классификация по типу корпуса
Особенности конструкции корпуса вентиля позволяют разделить ассортимент подобной арматуры на две группы. В первую группу войдут муфтовые вентили, а во вторую – фланцевая арматура.
Далее мы разберемся с особенностями каждой группы:
Типовой вентиль запорный муфтовый рассчитан только под резьбовой монтаж, соответственно и торцы у такой арматуры будут оформлены под наружную или внутреннюю резьбу. Такие вентили изготавливаются либо из стали, либо из латуни. В последнем случае вентиль используется только в бытовых трубопроводах.
Причем, и стальные, и латунные вентили устанавливают лишь в трубопроводах низкого давления (до 1,6 МПа).
А вентиль запорный муфтовый латунный может быть оформлен не только под муфтовый монтаж, но и под установку арматуры на резьбовые фитинги обжимного типа.
Типовой фланцевый вентиль рассчитан на совершенно иную схему монтажа. Магистральные торцы литого корпуса у такой арматуры заканчиваются фланцами – накладками, напоминающими сильно увеличенную шайбу. Корпус фланцевой арматуры изготавливается из чугуна или стали. Такие вентили можно монтировать в трубопроводы среднего давления (до 10 МПа). Разумеется, эта особенность позволяет задействовать вентиль в процессе монтажа коммунальных и промышленных трубопроводов магистрального типа.
Впрочем, отличие одной группы от другой определяется не только оформлением магистральных торцов – вентиль запорный фланцевый по габаритам существенно больше своего муфтового аналога. То есть, размерный ряд муфтового варианта заканчивается на 63 миллиметрах, а фланцевые вентили достигают и 300-миллиметровых габаритов.
Помимо двух, упомянутых выше групп, существует еще и третья разновидность – вентили, рассчитанные на сварной монтаж. Магистральные торцы таких устройств оформляются как гладкие патрубки. Область применения такого вентиля – промышленные трубопроводы, рассчитанные под давление выше 10 МПа.
Классификация по типу запорного клапана
Золотник вентиля движется либо под углом, либо перпендикулярно направлению движения потока. Соответственно и классификация ассортимента вентилей может быть выстроена вокруг этой особенности конструкции запорного клапана.
Под углом к движению потока может перемещаться только золотник, обслуживающий прямой запорный вентиль. Магистральные торцы такой арматуры расположены на одной оси, а патрубок регулирующей системы, вместе с седлом золотника, монтируются под углом к направлению течения потока. Такая схема практикуется только в бытовой запорно-регулирующей арматуре.
Промышленные вентили предполагают монтаж только перпендикулярного штока. Соответственно патрубок регулирующей системы и седло корпуса расположен на оси, перпендикулярной к главной оси трубопровода. Бочкообразный корпус вентиля, при этом, разбит на две камеры: верхнюю и нижнюю. Опускаясь в седло, шток толкает золотник и отсекает нижнюю камеру от верхней.
Причем схема работы запорного узла и в том, и в другом случае абсолютно идентична: шток вращается, вкручиваясь в резьбовой канал втулки, которая преобразует крутящий момент в поступательное движение золотника вниз – к седлу корпуса. При реверсе штока он выкручивается из втулки, поднимая золотник вверх.
Классификация по типу органов управления
Конструкция узла управления вентилем разделяет ассортимент подобных изделий на арматуру, управляемую вручную, и арматуру, управляемую дистанционно.
Вентили, рассчитанные под ручное управление, монтируются на участках доступных участках трубопровода. Крутящий момент на шток золотника передает маховик, который может быть оформлен в виде колеса (стандартный вариант) или цилиндра (такую форму имеет декоративный маховик, украшающий бытовой hansgrohe запорный вентиль). Подобная схема управления практикуется на небольших промышленных вентилях и на всех вентилях бытового типа.
Вентили, рассчитанные под дистанционное управление, работают на труднодоступных участках трубопровода. Крутящий момент на шток золотника, в данном случае, передает вал редуктора от гидравлического привода или электромотора. Такую схему управления практикуют на крупных промышленных вентилях или на бытовых узлах, монтируемых в труднодоступном участке.
Вентиль как запорно-регулирующий узел трубопровода
К перечню преимуществ использования вентилей любого типа можно отнести следующие качества этой разновидности запорно-регулирующей арматуры:
- Плавную регулировку хода штока золотника, которая регулируется шагом резьбы на втулке корпуса. В итоге, регулировку параметров потока можно выполнить с высочайшей точностью. К тому же. Плавный ход снижает вероятность повреждения узла вследствие гидравлического удара.
- Безотказность и длительный срок эксплуатации всего устройства. Конструкция запорных вентилей очень проста и не содержит заведомо слабых узлов. К тому же, вентиль не требует точной подгонки золотника под седло корпуса.
- Широту применения вентилей данного типа. Подобную запорную арматуру можно монтировать буквально где угодно: от бытового водопровода, до промышленного нефтепровода.
К недостаткам вентилей запорного типа можно причислить следующие качества:
- Повышенную гидравлическую сопротивляемость – вентиль влияет на характеристики потока.
- Ограничение по размерам труб – вентиль монтируется на трубопроводы сечением до 300 миллиметров.
- Необходимость точного позиционирования арматуры в трубопроводе – вентиль пропускает жидкость только в одном направлении.
Словом, каких-то особых недостатков у запорных вентилей попросту нет.
