Типы вентилей и их устройство

В трубопроводах используется различная запорная арматура: задвижки, клапаны, затворы, вентили. Устройства позволяют управлять потоком среды движущейся по магистрали. Избежать ошибки при подборе оборудования для трубопровода нужно определиться с целями и задачами, которые оно должно выполнять. Разберем на примере вентилей.

Виды вентилей

Разберемся, к какому виду арматуры для трубопроводных магистралей относится вентиль.

Вентиль – устройство, управление которым осуществляется вручную с помощью ручки. Данная разновидность арматуры позволяет перекрывать поток среды благодаря затвору в форме плоской или конусовидной формы.

Механизмы вентилей классифицируют:

1. Назначение: запорные, регулирующие и специальные устройства.
2. Конструктивные особенности корпуса: проходные, угловые, прямоточные и смесительные вентили.
3. Материал исполнения: титан, чугун, латунь, сталь.
4. Уплотнитель: сильфонный и сальниковый.

Конструктивные особенности шарового вентиля

Корпус шарового вентиля может быть изготовлен из нержавеющей стали, бронзы, латуни, силумина. Конструкция может быть разбойной, цельной, а также выполнена методом сварки. Наиболее удобным, для обслуживания и ремонта, является разборной корпус. Изделия с цельнолитым корпусом нельзя отремонтировать , его можно только заменить.

Конструкция шарового вентиля:

1. Элемент управления потоком в жидкостных или газовых системах обычно представляет собой сферический шар из латуни, который обеспечивает длительную работу в контакте с рабочей средой.
2. В центре шара находится отверстие, через которое проходит рабочая среда.
3. Для достижения герметичности соединения между запорным элементом и корпусом шара используются уплотнительные кольца из резины, фторопласта или тефлона. Особенно прочные считаются кольца из тефлона, которые не подвержены разрушению при высоких температурах и воздействии химических веществ.
4. Вентиль может быть установлен в трубопровод при помощи гаек, муфт, фланцев или сварочных швов.

Для бытовых трубопроводов часто используют муфтовые соединения, в то время как для промышленных трубопроводов более подходящим является фланцевое соединение. Обычно приварные устройства в трубопроводах не применяются из-за сложности их установки.

Эффективность шарового устройства заключается в его простоте. Поворачивая ручку, которая расположена на корпусе, человек начинает вращать шар, находящийся внутри. Данное действие ориентирует отверстие шара в направлении потока, позволяя жидкости или газу свободно проходить сквозь механизм. В этом положении механизм находится в открытом состоянии. Если же шар повернуть перпендикулярно потоку, проходное отверстие закрывается, блокируя поступление жидкости или газа.

Конструктивные особенности клапанного вентиля

Конструкция клапанного вентиля является более сложной, чем у шарового вентиля. Корпус может быть выполнен из различных материалов и оборудован крышкой. Для обеспечения герметичности механизма между конструктивными элементами устанавливается прокладка, которая может быть изготовлена из резины или других материалов.

Запорный механизм клапана размещается в специальной выемке в корпусе. При необходимости повышения герметичности и полного перекрытия потока на седле устанавливается уплотнительная прокладка. Такой же элемент расположен в нижней части клапана.

Клапанный вентиль может быть угловым или проходным. Угловой клапан устанавливается на сгибах трубопроводов, а принцип работы немного отличается от проходного вентиля. Шпиндель вентиля соединен с маховиком и при его вращении начинает делать возвратно-поступательные движения, перемещая клапан вверх или вниз.

На корпусе шпинделя находится резьба, которая позволяет регулировать управление запорным конусом в зависимости от требуемого потока. Для обеспечения надежной фиксации и герметичности механизма, на резьбу гайкой закрепляется втулка и шпиндель. В месте их соединения установлен сальник, который зафиксирован отдельной гайкой с уплотнительным кольцом.

Таким образом, клапанный вентиль является важным элементом водопроводной системы, который обеспечивает контроль и управление потоком воды.

Классификация вентилей

Промышленный сектор выпускает несколько различных типов запорных механизмов, которые отличаются формой, принципом функционирования, а также другими характеристиками. Каждый тип имеет свой уникальный набор задач, которые могут выполняться с его помощью. Также существуют различные виды и устройства вентилей, которые также имеют свои индивидуальные особенности.

По направлению потока

По конструктивным характеристикам корпуса и расположению на трубопроводе вентили могут быть разделены на три основные категории:

1. Вентили с прямым проходом. В этой группе направление потока на входе и выходе совпадает. Некоторые из них могут иметь смещение оси выходного патрубка параллельно входному. В результате рабочая среда изменяет направление дважды на 90 градусов, что может привести к возникновению зон застоя и увеличению гидросопротивления.
2. Угловые вентили. В этой конструкции поток рабочей среды осуществляет один поворот на 90 градусов, что снижает гидросопротивление. Такие вентили ограничены использованием на участках трубопроводов, требующих поворотов.
3. Прямоточные вентили. Они имеют схожую конструкцию с проходными вентилями, но ось шпинделя расположена под углом к оси прохода. Это позволяет прямо направить поток и уменьшить сопротивление.

По способу герметизации шпинделя

Модели вентилей могут отличаться по уплотнениям, которые используются в рабочей среде для шпинделя или штока. Вот некоторые из них:

1. Сальниковые уплотнения. В этом случае шпиндель имеет специальную набивку, которая обеспечивает герметичность в месте его прохождения.
2. Мембранное уплотнение. Шток не имеет контакта с рабочей средой. Между ним и средой находится прослойка из плотного материала, которая предотвращает проникновение вещества в шток.
3. Сильфонное уплотнение. Аналогично мембранному, шток не контактирует с средой, а оборудован специальным гибким сильфоном, который служит преградой для вещества.
4. Шланговое уплотнение. В этом случае шток проходит через герметичный шланг, который изолирует его от внешней среды и предотвращает протекание вещества.

Вентиль обладает простотой в эксплуатации и не требует специализированного обслуживания. Каждая модель предназначена для определенных функций и контактирует с конкретными веществами. Отметим, что некоторые механизмы можно ремонтировать вручную, но есть и такие вентили, которые не предусматривают возможность ремонта.