вентиль(клапан) или шаровый кран?
Клапан – это устройство, служащее для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе с помощью затвора, который имеет вид диска (тарелки клапана, золотника), при поступательном движении шпинделя (штока) вдоль оси потока, перпендикулярно плоскости седла. Клапан пропускает поток рабочей среды в одну сторону и не пропускает в другую. Несмотря на большое разнообразие клапанов (обратный, запорный, регулирующий, предохранительный и т.д.) мы будем рассматривать только запорный клапан (ВЕНТИЛЬ).
Вентиль представляет собой клапан со шпинделем, ввинчиваемым в резьбу неподвижной ходовой гайки, которая расположена в крышке. Это один из самых простых и надёжных (в закрытом состоянии) типов запорной арматуры. Наиболее часто вентили применяются на трубопроводах малых диаметров от Ду=10 мм до Ду=80 и уступают место задвижкам или шаровым кранам при диаметрах Ду=100(200) и более. На больших диаметрах и высоких давлениях сильно возрастает давление на шпиндель и вентиль становится трудноуправляемым.
Вентили изготавливают из чугуна (серого и ковкого), стали, латуни, бронзы, титана, полипропилена, пластмасс…
По конструкции вентили бывают:
-
Проходные и прямоточные (устанавливаются на горизонтальном и вертикальном участках),
-
угловые (в местах поворота трубопровода),
Угловые вентили имеют меньшее гидравлическое сопротивления, но устанавливаются только на изгибах трубопроводов. Для уменьшения гидравлического сопротивления в прямоточных вентилях шпиндель располагается под углом, обычно 45о, к оси прохода. Вентили конструируются обычно, так что бы движение среды было «под клапан» (навстречу движению затвора в момент закрытия), однако, при больших диаметрах прохода, для уменьшения давления на шпиндель, применяется схема «на клапан», когда движение среды происходит в одну сторону с затвором в момент закрытия.
Уплотнения штока, используемые в вентилях, бывают сальниковые и бессальниковые (сильфонные или мембранные). Сейчас наиболее распространены бессальниковые вентили т.к. уплотнение с помощью сильфона обеспечивает большую герметичность и используются на трубопроводах, перекачивающих агрессивные, ядовитые среды, или находящихся под разрежением. Герметичность запорного органа обеспечивается с помощью уплотнительных колец, изготавливаемых из различных материалов и формы (в зависимости от перекачиваемой жидкости), например при перекачивании жидкостей с твёрдыми включениями целесообразно использовать кольца с конусной фаской, что облегчает удаление твердых частиц из зоны между уплотнительными поверхностями колец.
Существенными недостатками вентилей является:
-
Высокий коэффициент гидравлического сопротивления;
-
При подаче среды «на клапан» даже при закрытом положении сальник находится под действием давления среды;
-
Малый ресурс работы сальникового уплотнения;
-
Необходимость ежегодной ревизии для набивки сальников и очистки колец уплотнительных дисков;
-
Сложность экстренного перекрытия трубопровода в аварийной ситуации.
Эти недостатки отсутствуют у шаровых кранов, что, в последнее время, приводят к более широкому использованию шаровых кранов и постепенному вытеснению вентилей.
Основные параметры запорных клапанов (вентилей) регламентируются ГОСТ 9697-87 КЛАПАНЫ ЗАПОРНЫЕ.
Шаровые краны
Краны бывают шаровые, конусные, цилиндрические, но наиболее распространены именно шаровые краны. Шаровая запорная и регулирующая арматура уже давно используется в системах внутреннего водоснабжения, отопления, газоснабжения, на отдельных узлах теплоэнергетических и промышленных объектов. Стальные шаровые краны, которые появились на российском рынке 10-15 лет назад и эксплуатационные качества которых получили самую высокую оценку специалистов, постепенно вытесняют традиционные задвижки и запорные клапаны (вентили).
Часто кран шаровой неверно называют называют вентиль шаровой.
Кран представляет собой арматуру, основными деталями которой являются:
-
корпус,
-
запирающий элемент в виде шара с цилиндрическим отверстием,
-
шпиндель, посредством которого осуществляют поворот шара,
-
ручка,
-
уплотнения шпинделя и шара.
Для движения среды в затворе предусмотрено сквозное цилиндрическое отверстие или канал, которое обеспечивает пропускную характеристику крана.
Шаровые краны наиболее часто применяются в качестве запорного органа, которые по типу затвора делят на конусные, цилиндрические и шаровые.
Основными достоинствами кранов являются:
-
высокая герметичность,
-
небольшая строительная высота,
-
минимальный износ шара,
-
простота конструкции,
-
высокое быстродействие,
-
низкая стоимость обслуживания при работе,
-
длительный срок безаварийной работы,
-
простота управления (простое перекрытие – поворот ручки на 90 о)
Краны изготавливают из чугуна, латуни, бронзы, стали, титана и т.д.
Самое большое распространение получили стальные шаровые краны.
Основные параметры кранов регламентируются ГОСТ 9702-87 Краны конусные и шаровые. Основные параметры. Данный ГОСТ принят взамен ГОСТ 9702-77.