Запорные клапаны
Запорные клапаны (вентили) предназначены для герметичного перекрытия потока рабочей среды. Применяются в монтаже трубопроводной системы при транспортировке жидких и газообразных веществ с широким диапазоном рабочих параметров. Клапаны устанавливаются на трубопроводах небольших диаметров, так как при больших размерах арматуры приходится прилагать большие усилия для управления устройством или усложнять конструкцию для обеспечения герметичной посадки затвора на седло корпуса.
В большинстве своем запорные клапаны выпускаются с ручным приводом, в которых переключение рабочего органа выполняется вручную при помощи маховика. Существуют устройства с механическим и с дистанционным управлением:
- для вентильного типа — электропривод,
- для клапанов с гладким штоком — пневмо-, гидро-, и электромагнитный привод.
Клапаны с такими типами приводов применяются в автоматизации технологических процессов и могут комплектоваться различным дополнительным оборудованием.
Устройство и принцип действия
Запорный клапан имеет корпус с двумя соединительными патрубками, внутри которого устроено посадочное седло для герметичного перекрытия потока запирающим устройством. Запирающим элементом является золотник (тарелка), он двигается вдоль оси потока и трубопровода. Золотник управляется штоком (шпинделем), при помощи которого передается усилие и выполняется поступательное движение. В закрытом положении золотник плотно ложится в седло корпуса и перекрывает проходящий поток. Шток передает крутящий момент от ручного маховика (или механического привода) через неподвижную ходовую гайку запирающему золотнику. Преобразовывает таким образом момент в поступательное движение запорного устройства. Применение ходовой резьбы, обладающей свойствами самоторможения, позволяет оставлять золотник в любом промежуточном положении без его самопроизвольного изменения под действием давления, реализовывая таким образом функцию регулирования параметров потока транспортируемого вещества.
Виды и конструкции
Существует большое разнообразие вариантов конструкций запорных клапанов, различающихся диаметром, формой, целью и способом применения.
По направлению потока запорные клапаны делятся на:
- Угловые. Применяются на поворотных участках трубопровода и поворачивают поток рабочей среды на 90 градусов. В сравнении с другими подобными устройства имеют меньшее гидравлическое сопротивление.
- Проходные (со смещением потока входа относительно выхода). Применяются для перекрытия рабочей среды с высокими параметрами температуры и давления, способны выдерживать значительные перегрузки с сохранностью герметичности. Выполнены таким образом, что потоки рабочей среды на входе и выходе движутся в одинаковом направлении, но внутри корпуса клапана делают два поворота на 90 градусов. Минусом такой конструкции является высокое гидравлическое сопротивление и возможное появление застойных зон внутри корпуса.
- Прямоточные. Функционально клапаны сходны с проходными. В таких конструкциях направление потока сохраняется, однако ось штока располагается не перпендикулярно, а наклонно к оси прохода. Конструкция прямоточного клапана позволяет выравнивать проходящий поток со значительным уменьшением гидравлического сопротивления, но при этом увеличивается ход запирающего элемента, размеры и вес устройства.
По способу герметизации бугельного узла (подвижное соединение шток-гайка) запорные клапаны делятся на:
- Сальниковые. Герметичность соединения крышки с подвижной частью обеспечивается сальниковой набивкой, представляющей собой шнур на основе графита, асбестовые кольца с графитовой пропиткой или безасбестовые фторопластовые уплотнительные материалы. Сальниковая герметизация существенно упрощает конструкцию и значительно уменьшает стоимость запорных клапанов.
- Сильфонные. Вид уплотнения, имеющего один или несколько металлических гофрированных слоев. Сохраняет прочность и плотность при многоцикловых деформациях сжатия, растяжения и изгиба. Соединяется с верхними и нижними кольцами при помощи сварки или пайки с корпусными деталями арматуры и со штоком или золотником клапана. Таким образом достигается возможность выхода рабочей среды во внешнюю. Такие устройства применяются при транспортировке химически опасных или агрессивных веществ, утечка которых недопустима.
- Мембранные. Уплотнение выполняется в виде мембраны, выполняющейся в виде упругого диска из эластичных материалов. Центральная часть мембраны способна прогибаться с большим размерным пределом, достаточным для закрытия или открытия запирающего элемента. Недостатками мембранных клапанов является ограниченный срок службы мембраны и их эксплуатация с невысокими пределами давлений и температур.
По способу соединения с трубопроводной системой или другими устройствами запорные клапаны конструктивно делятся на:
- Фланцевые. С обеих сторон устройства располагаются металлические пластины с отверстиями под болты, при помощи которых происходит присоединение к ответным фланцам трубопровода.
- Резьбовые. На противоположных концах устройства имеется внутренняя резьба, при помощи которой клапан накручивается на наружную резьбу трубопровода.
- Сварные. Арматуру приваривают. Этот вид соединения необходим там, где герметичность и надежность других видов соединений недостаточна (при транспортировке химически активных, агрессивных или радиоактивных веществ).
Преимущества запорных клапанов
- возможность эксплуатации с агрессивными и коррозионными рабочими средами;
- ремонтопригодность;
- простота технического обслуживания;
- уменьшенный износ седла благодаря отсутствию трения уплотнений затвора о седло;
- обеспечение надежной герметичности путем применения специальных уплотнительных колец;
- перемещение золотника в крайние положения происходит параллельно потоку движения рабочей среды;
- компактные размеры, маленькая строительная высота;
- простая надежная конструкция;
- малый ход шпинделя для полного закрытия (как следствие — высокая быстрота открытия или закрытия);
- большой ресурс работы.
Недостатки запорных клапанов
- относительно большое гидравлическое сопротивление потоку рабочей среды в трубопроводе;
- вероятность прикипания запирающего элемента к седлу, в результате чего возможен отрыв затвора от штока;
- небольшой выбор условных проходов запорного клапана;
- проток рабочей среды возможен только в одном направлении
- возможность использования только для грубой регулировки потока
- конструкция корпуса устроена с наличием застойных зон, служащих местом скопления примесей, окалины и различного мусора.
Нужна дополнительная информация?
Позвоните нам по бесплатному номеру 8 (800) 550-72-59 или напишите в чат – мы вам ответим и поможем с подбором нужного оборудования.
Как заказать вентили?
Кликните по кнопке «Купить» в карточке нужного товара. Затем перейдите в корзину и оформите заказ.
У вас нет нужного мне товара, что делать?
Пришлите спецификацию нам на почту info@industriation.ru или в онлайн-чат. Мы найдем нужное вам оборудование или подберем аналог.
