Виды и назначение запорной арматуры

Любой вид трубопровода требует наличия специальных комплектующих, что перекрывают поток рабочей жидкости. С этой целью могут использоваться краны и вентили, что регулируют расход жидкости.

Классификация деталей для остановки потока газов, жидкостей выполняется по разным факторам. Виды запорной арматуры по способу соединения:

 															Виды и назначение запорной арматуры
  • фланцевые;
  • бесфланцевые.

Форма фланцев может быть треугольной, квадратной, круглой.

 															Виды и назначение запорной арматуры

Куча запорной арматуры

Задвижка

 															Виды и назначение запорной арматуры

Тип запорной арматуры, который устанавливается на магистральных трубопроводах. Главный технический элемент — шпиндель. Он может быть неподвижным или выдвижным. Задвижки могут отличаться техническими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам.

Может возникнуть вопрос — чем отличается задвижка от заслонки. В этом плане главные различия кроются в меньшем количестве деталей у заслонок. Благодаря этому они реже ломаются.

 															Виды и назначение запорной арматуры

Задвижки не изготавливаются из материалов устойчивых к химикатам. Из-за этого их используются только для создания систем водоснабжения. Для перемещения химикатов нужно использовать заслонки.

Вентиль

 															Виды и назначение запорной арматуры

Запорный кран-вентиль представляет собой корпус с двумя креплениями для труб, в котором есть запор, двигающийся с помощью резьбового соединения. При вращении вентиля двигается шток с маховиком, которые перекрывают или открывают поток рабочего носителя. Могут запирать водопровод, регулировать подачу жидкости или газа.

Кран шаровой запорный

 															Виды и назначение запорной арматуры

Представляет собой литой корпус, который с двух сторон имеет резьбу для подключения к трубам. Для перекрытия потока есть ручка, с помощью котором можно изменять положение затворной заслонки. Дополнительно под ручкой устанавливается резиновая прокладка уплотнения.

Краны бывают:

 															Виды и назначение запорной арматуры
  • многоходовыми, проходными.
  • ручными, оборудованными электроприводами.

Затвор может двигаться путем прижима или закручивания.

 															Виды и назначение запорной арматуры

Дополнительная возможность крана — регулировка подачи газа или жидкости. Изготавливаются из стали, чугуна, бронзы, пластика, фарфора.

Клапан

 															Виды и назначение запорной арматуры

Наиболее распространенное устройство, используемое для перекрытия трубопроводов. Регулировать положение заслонки можно с помощью маховика. Дорогие модели оборудуются электроприводами. Наиболее часто они устанавливаются на канализационных системах. Не подходят для работы с жидкостями температурой более 50 градусов Цельсия.

Затворы

 															Виды и назначение запорной арматуры

Затвор — главная деталь любого закрывающего механизма. Если он неисправен, жидкость или газ разрушит трубопровод. Чаще они изготавливаются из стали или чугуна. Самые распространенные — дисковые затворы.

Дисковый затвор запорной арматуры

Естественная и механическая вентиляция

Естественная вентиляция — это система вентиляции, не содержащая электрооборудования (вентиляторов, двигателей, приводов и т.п.). Перемещение воздуха в ней происходит за счёт разности температур, давления наружного воздуха и воздуха в помещении, ветрового давления. Естественная вентиляция существует во всех многоэтажных домах — это система вертикальных каналов (воздуховодов) с вентиляционными решётками на кухнях и в санузлах. Воздуховоды выводятся на крышу, там на них установлены специальные насадки — дефлекторы, которые усиливают отсасывание воздуха за счёт силы ветра. Приток свежего воздуха должен осуществляться через щели в дверях и оконных проёмах, открытые форточки. Эффективность работы естественной вентиляции очень сильно зависит от случайных факторов — направления ветра, температуры воздуха. Кроме того, воздуховоды со временем забиваются грязью, пылью, мусором, а приток свежего воздуха заметно уменьшается после установки в квартирах пластиковых окон.

В механических системах вентиляции используется оборудование и электроприборы, позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния, а также при необходимости очищать и нагревать его. Механические системы способны обеспечить нужный уровень воздухообмена независимо от внешних условий, но и стоят они недёшево, и затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.

На практике часто используется так называемая смешанная вентиляция , т. е. одновременно естественная и механическая. Так, например, иногда достаточно бывает установить небольшие вентиляторы в вентиляционные каналы на кухне и в санузле. Существуют "умные" вентиляторы с автоматическим управлением, например, вентилятор для ванной, включающийся, когда уровень влажности превысит установленный предел, вентилятор для туалета, подсоединяемый к выключателю света. А для улучшения приточной вентиляции можно установить стеклопакеты с приточными клапанами, через которые за счёт разницы давления и температуры будет поступать воздух с улицы. Клапан обычно оборудован диафрагмой, регулирующей количество поступающего воздуха. Он может также содержать фильтр для очистки поступающего воздуха, понижать уровень шума.

Читайте также:  Обратный клапан для вентиляции: виды, применение и монтаж

В каждом конкретном проекте только специалист сможет определить, какой тип вентиляции является наиболее эффективным, более экономичным и технически рациональным.

Назначение и функции запорной арматуры

Изделия запорной арматуры относятся к специальному типу изделий для трубопроводных магистралей, назначение которых заключается в оперативном регулировании скорости потока рабочего носителя для обеспечения заданных параметров технологического процесса. Действие запорной арматуры направлено на закрытие, открытие, смену направления и скорости движения рабочего газа/жидкости. Кроме того, к запорной арматуре следует отнести спускные и контрольные изделия, служащие для сброса носителя из трубопроводных систем, технологических аппаратов, и подачи носителя в контрольно-измерительные приборы.

Арматура данного типа присутствует во всех трубопроводных магистралях промышленных производств, технических объектах бытового назначения (отопление, газо-, водоснабжение, канализация и т.д.), и составляет не менее 80% от общего количества используемых изделий в магистрали. Наибольшее распространение в качестве запорных элементов получили задвижки, вентили, краны, клапаны и затворы.

Выбор материалов, из которых изготавливаются данные детали, в настоящее время достаточно широк:

  • металлы (титан, алюминий);
  • сплавы (чугун, сталь, бронза);
  • полимерные и синтетические материалы, например, поливинилиденфторид (ПВДФ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).

При выборе запорного изделия руководствуются следующими техническими характеристиками: присоединительный диаметр, назначение и материал, из которого изготавливается корпус и рабочая часть трубопровода, скорость закрытия. Специальные требования: продолжительные сроки службы, высокая прочность, надёжность, безопасность, коррозионная устойчивость материала к рабочей среде, герметичность, простота монтажа и удобство эксплуатации.

Следует отметить, что рабочая среда трубопровода достаточно быстро повреждает изделия запорной арматуры, происходит истирание уплотнительных элементов, износ, коррозионные процессы, поэтому необходимо своевременно проводить технический контроль оборудования, промывку систем магистралей, ремонт или замену изделия.

В зависимости от назначения в составе технического объекта запорная арматура делится на категории:

  • промышленная (общепромышленная, специальная) – используется в производствах различного рода деятельности, в том числе народного хозяйства;
  • судовая – эксплуатируется в заданных специфических условиях морского и речного транспорта;
  • сантехническая – трубопроводная арматура бытового назначения, применяется в газовых плитах, колонках, ванных, котлах и т.д.;
  • изготовленная по спецзаказу – разрабатывается, изготавливается и эксплуатируется в соответствии с особыми заданными техническими требованиями, например, в уникальных, экспериментальных промышленных объектах.

Функции, выполняемые данным типом арматуры обширны: регулирующая, распределительно-смесительная, предохранительная, защитная, запорная, фазоразделительная.

В данной статье рассмотрим виды запорной арматуры, действие которой направлено на изменение площади поперечного сечения трубопровода для регулирования скорости потока носителя или полной его остановки.

Что собой представляет задвижка

Запорная арматура полностью перекрывает движение жидкости или газа в трубе, так как имеет всего два рабочих положения – открыто и закрыто. Конструкция устройства состоит из таких элементов:

  • Корпус;
  • Запорный элемент, что выполнен в виде клина, шибера или параллельных дисков;
  • Стальной шпиндель;
  • Маховик или автоматический электропривод;
  • Крышка корпуса.

Выдвижной шпиндель требует особенно тщательного ухода: его необходимо регулярно чистить и смазывать.

Детальное устройство задвижки

Достоинства, которыми обладает запорная арматура для трубопровода:

  • Простая конструкция;
  • Компактный размер;
  • Небольшое гидравлическое сопротивление;
  • Стойкость к коррозии;
  • Устойчивость к химическому воздействию;
  • Возможность применения для различной рабочей среды;
  • Длительный срок эксплуатации.

Следует также отменить некоторые недостатки, которые характерны для изделий из чугуна:

  • Хрупкость;
  • Высокая вероятность механического повреждения.

Для предотвращения нарушения целостности изделий из чугуна, их запрещено крутить, проворачивать, сгибать или растягивать.

Чугунные задвижки

По типу присоединения к трубопроводу задвижка фланцевая. Основные параметры, которым соответствует фланцевая задвижка, включают:

  • Диаметр прохода трубы – от 50 до 3000 мм;
  • Рабочее давление – до 1, 6 МПа;
  • Температура – до 75 градусов;
  • Срок эксплуатации – приблизительно 8 лет.

В зависимости от типа затвора существуют следующие виды устройств из чугуна:

  • Задвижка клиновая чугунная;
  • Задвижка чугунная параллельная;
  • Задвижка чугунная шиберная.

В зависимости от диаметра фланцевая задвижка может быть следующих типов:

  • Полнопроходная;
  • Суженная.

Полнопроходная фланцевая задвижка имеет диаметр, что соответствует диаметру трубы и характеризуется наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Суженная фланцевая задвижка имеет несколько меньший диаметр. С одной стороны это незначительно увеличивает гидравлическое сопротивление, однако использование имеет также положительные стороны: уменьшает износ уплотнительных элементов и снижает крутящий момент.

Читайте также:  Вентиляция в многоквартирном доме: чистка, принцип работы, схемы

В зависимости от типа управления устройством различают:

  • Ручные устройства, что приводятся в действие маховиком;
  • Устройства с электроприводом.

Задвижка клиновая чугунная

Маховики устанавливаются в устройства с малым диаметром условного прохода (до 150 мм), электропривод – во всех остальных случаях. Электропривод позволяет управлять механизмом удаленно, превосходно подходит при размещении запорной арматуры в труднодоступном месте и автоматизирует технологический процесс.

Основные разновидности

Запорная арматура подразделяется на несколько разновидностей по следующим основным признакам:

  • Способу производства корпуса (литой, сварной или другой).
  • Форме и принципу действия затвора (клин, шибер, диск и т.д.).
  • Типу штока (выдвижной или невыдвижной).
  • Способу подсоединения (фланцевый, приварной, резьбовой, комбинированный и т.д.)
  • Диаметру прохода (полнопроходные и неполнопроходные).
  • Варианту присоединения крышки к корпусу.

Также, в зависимости от химического состава, температуры и других особенностей рабочей среды, может отличаться материал, применяемый для изготовления уплотнителей.

Типы конструктивных решений обратных клапанов

Основных вариантов предотвращения обратной тяги в систему вентиляции четыре. Каждый вариант имеет сильные и слабые стороны, выбор определённого варианта зависит от конкретных условий:

Клапан одностворчатый гравитационного действия

Принцип действия основан на использовании закона тяготения, створка закрывается под действием силы тяжести при отсутствии тяги из помещения. Выполняется в двух вариантах для горизонтальной и вертикальной установки – открытие происходит либо за счёт смещения оси, на которой крепится створка относительно центра канала воздуховода, либо за счёт расположенного в устройстве (или вне устройства) противовеса.

Клапан двустворчатый с использованием пружин

Его ещё называют «бабочка» из-за сходства лепестков заслонки с крыльями, складывающимися при избыточном давлении воздуха и расправляющимися при отсутствии тяги. Не зависит от силы тяжести и ставится в вентиляционную систему под любым углом. Посредством натяжения и ослабления пружин регулируется чувствительность клапана к перепадам давления. В большинстве устанавливаются клапана-бабочки в вентиляционных системах с принудительной вытяжкой.

Жалюзи на вентиляционную решётку

Принцип действия устройства гравитационный, ставится снаружи системы и выглядит как решётка, закрывающая воздуховод с улицы. Существуют варианты клапанов на всю решётку и размером с закрываемое отверстие воздуховода. Ввиду малого размера и массы лепестков подходит для естественной вентиляции.

Гибкая мембрана

Конструкция очень чувствительна к току воздуха, поэтому применяется как в естественной, так и в принудительной вентиляции. Мембрана при движении воздуха в одном направлении сгибается, давая воздуху беспрепятственно циркулировать, а при изменении направления воздуха мембрана разгибается и закрывает воздуховод.

Задвижки для газа

На газопроводах устанавливают как чугунные, так и стальные задвижки всех давлений с диаметрами 50 мм и более. Задвижки для газа параллельные монтируются на газопроводах с давлением до 0.3 МПа, клиновые задвижки устанавливаются для любых давлений. Чугунные задвижки применяются при давлении газа до 0.6 МПа, при большем давлении – стальные. На газопроводах, имеющих большой диаметр, и при высоких давлениях среды применяют задвижки, оснащенные редуктором и червячной передачей либо электрическим приводом.

Одним из важнейших условий обеспечения безопасности при работе с различными газами, в том числе токсичными и взрывоопасными, является герметичность изделия. Задвижки, эксплуатируемые на газопроводах, должны соответствовать по этому показателю классу «А». На металлическую поверхность задвижки для продления срока эксплуатации наносят антикоррозийное, полиуретановое или электростатическое покрытие.

Задвижки с успехом применяются и на других магистралях. Так, шиберные задвижки могут применяться там, где установка другой арматуры не допустима, например, шиберная задвижка для вентиляции.

Свое назначение задвижки наилучшим образом выполняют, когда востребованы малое гидравлическое сопротивление и малая строительная длина (при малых давлениях).

Вид клина задвижки

На основании такого признака, как тип затвора рассматриваемые запорные устройства могут быть выполнены в следующих вариантах:

С жестким клином. Здесь обязательно необходимо обеспечить совпадение угла затвора с углом между седлами. Подобный вариант задвижки отличается высокой герметичностью, что связано с особенностями его конструкции. В то же время у него имеются свои минусы, главными из которых следует назвать трудности, возникающие при необходимости подгонки клина к седлам, а также риск заклинивания затвора при эксплуатации подобной арматуры.

Читайте также:  Вентилятор вытяжной: назначение и принцип работы

Температурные колебания могут негативно повлиять на работу устройства, из-за чего могут возникнуть сложности с ее открыванием. К негативным факторам следует отнести коррозию, а также незначительный эксплуатационный ресурс уплотняющего материала, что также может привести к аналогичному результату.

С двухдисковым исполнением. Конструкция затвора представлена двумя дисками, которые располагаются наклонно по отношению друг к другу, формируя клин. Благодаря подобному варианту исполнения затвора появляются условия для качественной герметизации задвижки и выбора необходимого положения дисков по отношению к седлам, на что нарушения по соблюдению точности размеров отверстия уже не способны оказать значительного влияния.

Говоря о преимуществах подобного варианта исполнения, необходимо отметить высокий уровень устойчивости к износу, отсутствие трудностей при открывании запорной арматуры и высокий уровень герметичности. При использовании клиновой задвижки двухдисковой Hawle наглядно демонстрируется высокий уровень герметизации трубопровода и в то же время обеспечивается высокая устойчивость уплотняющего материала к износу.

С упругим клином. Для подобной конструкции характерно использование подвижного крепления дисков, в котором главную роль выполняет упругий элемент. Это позволяет добиться максимальной плотности примыкания затвора, который не меняет своего положения даже в условиях воздействия нагрузок и температурных колебаний со стороны рабочего потока. Из преимуществ, которыми обладают задвижки подобного исполнения, следует в первую очередь выделить продолжительный срок службы.

Виды и конструкции

Дымоходный шибер выпускается в нескольких вариантах.

Выдвижной

Представляет собой круглую или прямоугольную рамку с пластиной. Пластина выдвигается и задвигается, тем самым регулируя сечение дымохода.

Виды и конструкции

Такой вариант чаще всего используется с кирпичных и керамических каналах. Для неполной герметизации и избежания отравления угарным газом в пластине делается небольшое отверстие. Главное преимущество данного варианта –простота монтажа.

Поворотный дроссельный

Поворотная, или дроссельная, заслонка (она же кабанчик), представляет собой пластину из стали или чугуна, вращающуюся вокруг оси. Ось – металлический стержень, приваренный внутри дымовой трубы. Используется в стальных дымоходах.

Отличается меньшей надежностью-со временем сварочное крепление пластины и оси ослабевает. Следует отказаться от установки поворотного шибера в бане даже в закрытом виде этот вид заслонки частично пропускает пар.

Кроме того, шиберы различаются по материалу (наиболее распространены нержавеющие и чугунные) и способу регулировки.

Отличия выдвижного и поворотного шибера

Виды и конструкции

Выдвижная заслонка позволяет регулировать рабочее сечение дымохода, поворотная – только открывать или закрывать трубу. Возможны, конечно, некоторые ухищрения типа закрепления кабанчика в промежуточном положении разными способами, но заводская комплектация этого не предусматривает. Кроме того, поворотный шибер усложняет механическую чистку трубы.

Кабанчик чаще устанавливается в металлических дымоходах, выдвижной – в кирпичных.

Клапан приточный оконный

Как было обещано выше, дадим небольшую информацию о вентиляционном клапане для пластиковых окон. Начнем с того, что герметичность пластиковых окон привела к большим проблемам. Многие производители тут же откликнулись на требования потребителей. Так в оконные рамы стали вставлять различные устройства, через которые воздух стал проходить в помещения. К примеру:

  • стали использоваться профили вентилируемого типа;
  • устанавливались ограничители открывания рам и фрамуг;
  • использовались уплотнители с частичной проницаемостью воздуха через них;
  • монтировались штапики, в конструкции которых присутствовала открывающаяся задвижка.
Клапан приточный оконный

Ограничитель открывания рам пластикового окна Источник Оконные приточные клапаны получили большую популярность среди потребителей за счет высокой эффективности воздухообмена. На рынке они представлены тремя видами:

  1. Фальцевые. Это устройство врезается в раму окна. То есть установку можно провести на действующую оконную конструкцию, не меняя другие части или элементы. Есть у этой разновидности один недостаток – невысокая производительность до 5 м³/час. Но это самые дешевые клапаны.
  2. Щелевые. Эти модели устанавливаются в зазор между рамой и створкой. Именно это и усложняет процесс монтажа. В остальном приборы лучше фальцевых за счет более эффективного воздухообмена – до 20 м³/ч. Размер приточников ограничен только длиною зазора.
  3. Накладные. Эти приточные клапаны на пластиковые окна устанавливаются в процессе монтажа стеклопакета. И это с одной стороны минус. Другая отрицательная сторона – приспособления пропускают через себя много шума, поэтому их не рекомендуют устанавливать в домах. Но устройства обладают высокой производительностью – до 100 м³/ч. Их можно устанавливать как в глухих, так и в открывающихся окнах.