Запірна арматура засувки, клапани та крани

Розрізняють декілька типів арматури в залежності від покладеної на неї функції.

Основними типами є крани, заслінки, клапана або вентилі і засувки.

Подібність у них одне - відкрити або закрити потік рідини або газу. Відмінності ж між ними більш виражені, тому слід розглянути технічні характеристики і область застосування кожної з них окремо.

Засувки: основні характеристики

Ця конструкція має затвор у вигляді диска, клина або листа. Він рухається перпендикулярно потоку уздовж кілець сідла самого корпусу. Засувки поділяються на два типи: повнопрохідні і звужені. У звужених діаметр трубопроводу більше діаметра кілець ущільнювачів.

Засувки розрізняються також і за способом руху шпинделя. Він може бути обертається невисувними і з висувним штоком. Обертається шпиндель при роботі з засувкою здійснює лише радіальне рух. Шпиндель з висувним штоком здійснює або гвинтовий рух, або поступальний.

Клапани: основні характеристики

На відміну від засувки, ця арматура забезпечена конусоідальний або плоским тарілкоподібні затвором, який здійснює зворотно-поступальні рухи уздовж поверхні сідла.

Клапана поділяються на запобіжні, дихальні, перепускні запірні, регулюючі, зворотні та ін. Вони бувають одно- і Двохсідельні. За формою затвора односідельні бувають тарілчастими і голчастими. Клапан ручного дії, з нарізним переміщенням затвора, називають вентилем. Вентильна арматура підрозділяється на запірну і регулюючу.

Запірні клапани, або вентилі, повністю перекривають потік. Вони завжди односідельні.

Існують так само мембранні клапани. Це конструкції, що перекривають потік пружною мембраною з пластмаси або гуми. Такі вентилі зазвичай мають чавунний корпус з внутрішніми порожнинами, покритими антикорозійним шаром (емаль, пластмаса або гума).

регулюючі вентилі створені для аналогового регулювання витрати потоку середовища і забезпечені одно- або двосідельними регулюючим органом.

Переваги та недоліки засувки і вентиля

Засувка симетрична, завдяки чому вона може встановлюватися в будь-якому напрямку щодо потоку.

Але мають вони і деякі недоліки. Наприклад, при переміщенні затвора поверхні ущільнювачів відчувають сильне тертя. Щодо діаметра трубопроводу засувка має великий розмір в напрямку штока, як правило, не менше двох діаметрів. Але недоліком більш істотним є те, що в положенні затвора, коли перетин сідла тарілками перекривається лише частково, частина поверхонь ущільнювачів піддається сильному зносу твердими частинками, неминуче присутніми в зоні обтікання потоком. При тривалій експлуатації засувки в такому режимі йде посилений знос поверхні ущільнення, настільки сильний, що в подальшому вона не може забезпечити герметичність при закритті засувки. Що називається, засувка «не тримає».

Тому використання засувки як регулюючий елемент є недоцільним. Це все ж запірна арматура.

Вони використовуються на трубопроводах з великим, понад 50 мм, діаметром, де необхідно повільне перекриття потоку для запобігання гідравлічного удару.

Через те що всередині корпусу вентиля напрямок потоку двічі змінюється, а прохідний перетин менше, ніж у засувок, вентиль має підвищений гідравлічний опір, що є його основним недоліком.

Вентиль не може експлуатуватися в різних напрямках щодо руху потоку. Його робочим становищем є той напрямок потоку, коли він в закритому стані з боку сідла тисне на тарілку, а не з боку штока. У цьому положенні тиск потоку при відкриванні вентиля навіть допомагає підняття тарілки від сідла. В разі неправильного встановлення вентиля тиск потоку в закритому положенні притискає тарілку, і при відкритті вентиля до переміщення штока доведеться докласти дуже значне зусилля, так як необхідно буде подолати тиск потоку. Це може привести до виходу його з ладу, так як тарілку затвора може зірвати зі штока, що потребують великих трудовитрат для ремонту.

Крани: основні характеристики

Вони не мають штока, а затвор їх виконано у формі кулі, конуса чи циліндра з отвором для проходу потоку і повертається перпендикулярно потоку. Якщо вісь отвору крана з віссю трубопроводу збігається, то кран відкритий, так як потік проходить через отвір. Якщо ж затвор повернути на 90 °, то кран буде закритий. Кран відрізняється від вентиля і засувки тим, що для пуску або зупинки потоку за допомогою крана не потрібно обертати шпиндель. Для цього достатньо лише повернути затвор на 90 °. Цим кран відрізняється від засувки і вентиля. У нього немає маховика, тому він приводиться в дію рукояткою. Кран знаходиться у відкритому стані, якщо рукоятка розташована уздовж трубопроводу, а якщо перпендикулярно, тов закритому.

У конусних крановзатвор виполненпо типу усіченого конуса. Він має отвір для проходу потоку у вигляді прямокутника або кола. Конусну ж поверхня має і корпус крана. Зроблено це для того, щоб пробка могла щільно примикати до сідла.

Для герметичності затворімеет мастило, яка повинна заповнювати всі мікрозазори між корпусом ізатвором. При цьому вона зменшує зусилля, необхідне для повороту. Пробканаходітся в притиснутому стані до поверхні корпусу.

Існують два способи притиснення затвора, і тому розрізняють крани чепцеві і натяжні. У сальникових кранах між верхнім торцем пробки і кришкою крана і знаходиться сальникова набивка. Це пружний елемент, який притискає засувку до корпусу з постійним зусиллям. Натяжні крани мають стрижень знизу пробки, який проходить через корпусне отвір. Притиснення затворапроісходіт за рахунок пружини. Такі крани надійніше, так як в них відсутній сальникова набивка, пружні властивості якої губляться згодом. Тому в таких важливих галузях, як газопостачання, використовують натяжні крани.

Конусні крани мають невисоку вартість, вони не складні в ревізії, у них проста конструкція і порівняно невелике гідравлічний опір. Це є їх перевагою

Але у таких кранів є і недоліки. Потрібне велике зусилля, необхідне для повороту пробки. Згодом мікрозазори між затвором і поверхнею корпусу покриваються відкладеннями. У цьому випадку на поворот затвора потрібно вже велике зусилля, що може привести до поломки крана.

Для виробництва кранів потрібно якісно оброблена поверхня затвора і корпусу, тому їх виготовляють з бронзи і латуні. Крім того, ці метали в меншій мірі схильні до корозії, а це збільшує термін його служби.