Регулирующий клапан, запорно- и терморегулировочный вентиль: виды и конструкция
Регулирующий вентиль является одной из разновидностей запорной арматуры и представляет собой специальное устройство, которое насаживается на шпиндель. Его основная функция – перекрытие потока жидкости либо иных рабочих сред, например, воды (холодной, горячей), пара и т. д. Запорно-регулировочные вентили рекомендуется устанавливать в случае диаметра условного прохода труб (стальных, пластиковых и прочих) от 25 до 35 см и давления не больше 2,5 тыс. кг/см2. Перекрытие возможно только в горизонтальной плоскости.
Регулирующие вентили устанавливаются на трубопроводах разного масштаба и назначения
Разновидности регулирующих вентилей
Выделяют такие виды регулирующих клапанов:
- стандартные (вентили);
- редукторы для сниженного давления;
- обратного вида;
- перепускного вида;
- подпиточные.
По конструктивным особенностям регулировочный клапан бывает односедельный и двухседельный. В первом варианте расчетное сечение прохода запорно-регулирующей арматуры образуется одним затвором, во втором – двумя. Затворы двухседельных клапанов расположены на единой оси и работают параллельно.
В зависимости от вида перекрытия потока можно выделить запорно-регулирующие вентили и регулирующие проходные. Последние обычно располагают на прямолинейных участках трубопровода.
Конструктивные особенности корпуса достаточно разнообразны. В связи с этим существует деление вентилей на проходные, прямоточные, смесительные, угловые.
Обратите внимание! Угловой регулирующий вентиль обычно монтируется на поворотах трубопровода, поскольку его патрубки располагаются перпендикулярно.
Конструкция регулирующих вентилей бывает самой разной и классифицируются они в зависимости от назначения типа перекрытия потока
В прямоточных вентилях патрубки располагаются противоположно один другому. В конструкции смесительного типа предусматривается разное количество патрубков, благодаря чему существует возможность соединения потоков, имеющих различные параметры.
Характеристики запорно-регулирующих клапанов
Вентиль запорно-регулирующий представляет собой устройство, в котором осуществление регулировки потока происходит посредством возвратно-поступательного движения по основной оси штока запорного механизма.
Такой тип узла позволяет увеличивать либо уменьшать мощность потока жидкости, а также герметично перекрывать затвор. В запорно-регулирующем вентиле в качестве движимого механизма применяется шпиндель. Он вкручивается в гаечную резьбу, которая расположена на корпусе.
Запорно-регулирующие вентили характеризуются такими преимуществами:
- создание тонкой регулировки;
- максимальная простота, надежность и ремонтопригодность;
- минимальные габариты;
- любое пространственное положение во время установки.
Наличие резьбы дает возможность получения и фиксации любого промежуточного положения запорного механизма. Кроме того, гарантируется невозможность его самопроизвольной смены позиции при высоких значениях давления.
Одним из минусов подобных вентилей является то, что их можно использовать только для регулировки потока в магистрали, транспортирующей незагрязненную жидкость
Из минусов запорно-регулирующих клапанов можно выделить завышенное гидравлическое сопротивление, невозможность применения в трубопроводах, транспортирующих загрязненную жидкость и ограничение потока только в одну сторону.
Особенности терморегулирующего вентиля
Терморегулирующие вентили выполняют контроль потока хладагента, который поступает в испаритель холодильной установки. На его выходе поддерживается практически постоянный перегрев.
Обратите внимание! Перегревом в данном случае называется разница температур паров холодильной жидкости на выходе испарителя и кипения.
В конструкцию терморегулирующего вентиля входит термоэлемент, в составе которого диафрагма, капиллярная трубка и термобаллон. Седло клапана закрывается или открывается в зависимости от переданного диафрагмой (при помощи одного либо двух толкателей) на запорный элемент давления. Ниже запорного элемента расположена пружина, регулирующая перегрев.
Диафрагма приводится в движение одним из видов давления:
- термобаллона;
- уравнивающего;
- пружины.
При хорошей работе вентиля давление термобаллона равно сумме давлений пружины и уравнивающего. Термобаллон выполняет функцию восприятия температуры паров холодильной жидкости на выходе испарителя.
Терморегулирующие вентили устанавливают в системах отопления для контроля подачи тепла
Различают терморегулирующие вентили с внутренним и внешним типами уравнивания. Сфера применения первого вида ограничена – только в однозаходном испарителе с наличием перепада давления, эквивалентного изменению температуры на °F. Второй вид вентилей используется в любых системах.
Регулирующий проходной вентиль
Регулирующие проходные вентили функционируют посредством перемены проходного сечения. Их конструкция достаточно сложна, а вес и размеры – большие. Зачастую такие механизмы оборудуются электроприводом. Проходные регулирующие вентили крепятся при помощи фланцев либо резьбы.
К преимуществам подобных изделий относятся:
- возможность использования при высоких давлениях и температурах среды внутри трубопровода;
- возможность применения при транспортировке пара, воды, раскаленного масла, сжиженного газа, сжатого воздуха, химических жидкостей.
Однако, важно учитывать, что у проходного регулирующего вентиля значительное гидравлическое сопротивления, имеется зона застоя и ремонтные работы могут выполнить только специалисты из-за конструктивной сложности элемента.
Каждый вентиль содержит инструкцию производителя с указаниями правил установки. Для поддержания эффективной работы клапана рекомендуется:
- дополнительная установка сетчатого фильтра;
- манометров (до и после вентиля);
- не подвергать корпус изделия сжатию, изгибу, кручению, иным внешним нагрузкам;
- не использовать регулирующую арматуру для иных рабочих сред, если она предназначена для водопровода.
Перед установкой важно внимательно изучить технические параметры и условия эксплуатации изделия. Тогда долговременная и качественная работа механизма будет гарантирована.
Функции и характеристика вентиля для ругулировки
Итак, регулирующий вентиль – разновидность запорной арматуры, специальное устройство, насаживающееся на шпиндель. С большим успехом регулировочный вентиль используется для выполнения функции перекрытия потока жидкостей и других рабочих сред. Это может быть вода (горячая или холодная), пар и тому подобное. Рекомендуется устанавливать регулировочный вентиль там, где диаметр условного прохода трубы соответствует значению от 250 до 350 миллиметров и давление не превышает 2500 кг на кв. см. Перекрытие проходного сечения при помощи регулирующего вентиля возможно только в плоскости горизонтального характера.
Регулировочный вентиль используется для выполнения функции перекрытия потока жидкостей и других рабочих сред.
Категория регулирующих клапанов предусматривает следующие виды:
- клапаны стандартного вида или вентили;
- клапаны-редукторы для пониженного давления;
- клапаны обратного вида;
- клапаны перепускного вида;
- клапаны подпиточные.
Виды корпуса регулирующего вентиля
Схема регулирующего вентиля: 1 головка, 2 пружинка; 3 направляющая втулка с отверстиями для слива; 4 клапанок; 5 верхнее сопло, 6 нижнее сопло; 7 корпус; 8 дроссель постоянного сечения.
Дроссельные механизмы вентиля, точнее, их конструкция, подразделяются на следующие виды:
- имеющие профилированные золотники;
- игольчатый вариант.
А вот конструкция корпуса более разнообразна. Она бывает:
- проходной;
- прямоточной (в такой конструкции патрубки расположены противоположно друг другу);
- смесительной (эта конструкция предусматривает различное количество патрубков, их может быть три или четыре, предназначается такая конструкция для соединения потоков, у которых характеризующие параметры отличаются друг от друга);
- угловой (в такой системе патрубки расположены перпендикулярно, а монтаж клапана осуществляется на повороте трубопроводной системы).
Трубопроводные системы прямолинейного характера оснащаются проходными конструкциями корпуса вентиля. К их качествам можно отнести достаточно высокое гидравлическое сопротивление, наличие зоны застоя, строительный размер и вес таких вентилей довольно большой, корпусная конструкция очень сложна.
В отличие от вентиля проходного, у прямоточного вида небольшое гидравлическое сопротивление, конструкция более компактна и отсутствует застойная зона. Но без недостатков не обошлось и тут. Это большая длина и относительно тяжелый вес.
Вид угловых вентилей используется там, где есть поворотные моменты трубопроводной системы.
А вот вид смесительных изделий применяется для смешивания различных потоков рабочих сред. Это могут быть жидкостные составляющие либо газообразные. Смесительные вентили выполняют функцию стабилизации основных показателей. Температурный режим, реагентная концентрация, процесс разжижения рабочей среды и другие – все это приводится в стабильное состояние при помощи смесительных вентилей.
Смешивание рабочих сред носит качественный характер, когда происходит прямо внутри корпуса вентиля, а не за пределами. В этом случае экономия выражается в возможности использовать один специальный смесительный вентиль вместо двух обычных.
Характерные качества элементов
Вентили с односедлыми клапанами: а со стержневым плунжером рычажный с патрубками под приварку для воды, б с поршневым плунжером рычажный фланцевый для пара.
Если сравнивать регулировочные детали с другими видами изделий, то можно отметить следующие значимые моменты:
- высокая степень прилегания регулирующего элемента;
- конструкция не доставляет трудностей в осуществлении ухода;
- размеры регулирующего элемента довольно компактные;
- имеется удобный указатель положения «открыто».
Это еще не все. От других видов регулирующий элемент отличается профилем клапана и седла.
Используемые клапаны в регулирующих вентилях могут быть односедельными и двухседельными. Клапан односедельной категории (в виде иглы) сечение имеет переменное. Он закрепляется на шпинделе либо выполняется как единое целое с ним. Седло закрепляется при помощи резьбы в вентильном корпусе, его сечение имеет расширяющуюся форму.
Такая конструкция вентиля не устраняет возможность протечек, однако этого и не требуется, так как он не относится к категории запорных. Клапан-игла профилированного вида предоставляет возможность регулировать расход рабочей среды пропорционально по отношению к его перемещению.
Если рабочая среда носит радиоактивный характер, то целесообразно применять регулирующие вентили с сильфонным уплотнением.
Двухседельная конструкция регулировочных клапанов разгружает шток от больших усилий по оси, которые возникают из-за разного давления при входе и выходе. Недостатком клапана считается увеличенная неплотность, в результате возможны трудности при обеспечении герметичного прилегания двух поверхностей (посадочных) в один момент времени. Именно поэтому регулировка расхода среды при наличии малого подъема штока является неудовлетворительной.
Если рабочая среда носит радиоактивный характер, то целесообразно применять регулирующие вентили с сильфонным уплотнением.
Что касается игольчатых вентилей, то они тоже широко применяются в различных сферах. Однако конструкция игольчатых деталей универсальна, так как выполняемые функции характерны и для запорных элементов, и для регулировочных. Самым частым направлением использования такого вида изделий считается регулировка газовых небольших потоков, а также проведение их дросселирования. Даже при интенсивных перепадах давления на дроссельном механизме такие вентили исправно выполняют свои функции.
Регулировочные вентили ручного типа
Для гидравлической увязки приборов, а также для экономичной эксплуатации отопительных и охлаждающих систем часто используются ручные регулировочные аксессуары.
Их отличает высокая точность и простота применения. Производством таких изделий занимается ряд отечественных и зарубежных производителей.
Современные вентили обладают такой особенностью, как простота в обслуживании и высокая степень надежности.
Существуют разнообразные модели. Это могут быть прямые, либо угловые регулирующие вентили. Современные вентили обладают такой особенностью, как простота в обслуживании и высокая степень надежности. Самым практичным и удобным вариантом можно считать ручной регулировочный вентиль, у которого на стороне отопительного прибора имеется фитинг разъемного вида, так называемая «американка». Этот штуцер с накидной гайкой позволяет не применять в качестве уплотнителя паклю либо герметик, а также предоставляет возможность легко демонтировать радиатор.
Есть в продаже и такие вентили, которые в последующем можно использовать для работы с термостатом. Такой вариант подходит тем, кто не сразу решается на применение автоматизированного регулятора, но считает возможным такое использование в будущем.
На современном строительном рынке можно найти достаточно интересные варианты не только с функциональной стороны, но и со стороны дизайнерских решений. Их применение обеспечивает эстетически стильный и завершенный вид радиатора. Варианты различны и подходят к любому интерьерному решению.
Общие ограничения при использовании регулирующей арматуры
Использовать регулирующую арматуру рекомендуется только строго в соответствии с назначением. Существует ряд ограничений использования:
- если трубопроводная система предназначена для транспортировки питьевой воды, то арматура из латуни не подойдет, так как при ее использовании образуются вредные для организма человека вещества;
- если регулирующая арматура предназначена для системы водопровода, то использовать ее для другой рабочей среды не рекомендуется;
Внимательное изучение технических характеристик изделия гарантирует вам долговременную и качественную службу арматуры, так как в каждом из таких изделий присутствуют специальные уплотнители, а они, в свою очередь, рассчитаны на определенную температуру.
Поделитесь полезной статьей:
Разновидности запорно-регулирующих вентилей
Вентиль запорно-регулирующий — разновидность трубопроводной арматуры, используемая для изменения расхода циркулирующей по трубопроводу рабочей среды либо полного перекрытия ее подачи. Такие конструкции устанавливаются на водопроводы, системы радиаторного отопления и газовые трубы.
В данной статье рассмотрены разновидности, конструктивные особенности и принцип работы вентилей. Мы рассмотрим технологию их монтажа и особенности устранения поломок своими руками.
- 1 Конструктивные особенности и принцип работы
- 1.1 Разновидности трубопроводной арматуры
- 1.2 Особенности эксплуатации регулирующих вентилей (видео)
- 2.1 Частые неисправности и особенности ремонта
- 2.2 Похожие статьи
Конструктивные особенности и принцип работы
Запорно-регулирующий вентиль, в зависимости от габаритов конструкции, может крепиться на трубопровод фланцевым, штуцерным, муфтовым либо сварным способом. Арматура для бытового использования (диаметром до 40 мм) устанавливается с помощью муфтовой резьбы, промышленные изделия — с помощью фланцев.
Конструкция вентиля состоит из 5-ти основных элементов:
- корпуса;
- бугельного узла;
- штока;
- запорного механизма;
- привода.
Корпус может выполняться из чугуна, стали (высокоуглеродистой и нержавеющей), латуни, либо полимерных материалов. Характерной особенностью вентилей является то, что проходное отверстие в них расположено параллельно движению потока, а запорный механизм перемещается перпендикулярно корпусу.
Управление арматурой выполняется с помощью привода — ручного либо автоматического. На магистральных и промышленных трубопроводах применяются конструкции с электрическим, пневматическим либо гидравлическим приводом. Привод соединяется с запорным механизмом посредством штока, который совершая возвратно-поступательные движения перемещает затвор в низ, что приводит к перекрытию проходного отверстия и изменению расхода рабочей среды — жидкости либо газа.
Бугельный узел представляет собой часть корпуса с нарезанной внутри резьбой, по которой перемещается шток. Герметичность корпуса достигается за счет использования уплотнительных вставок из тефлона, фторопласта либо синтетического каучука, которыми покрыты стенки бугельного узла. Также уплотнителем покрыты контактирующие между собой поверхности затвора и проходного отверстия.
В зависимости от уровня герметичности, запорно-регулирующий вентиль может принадлежать к одному из 4-ех классов:
- А — арматура с полным отсутствием протечек;
- В — протечки не превышают 0.0006 см 3 /мин;
- С — протечки не более 0.0018 см 3 /мин;
- D — не более 0.006 см 3 /мин.
Данная классификация регламентирована положениями ГОСТ №9544-93.
Разновидности трубопроводной арматуры
Разделение вентилей на разновидности выполняется по трем параметрам:
- форме корпусе;
- конфигурации запорного механизма;
- способу соединения с трубопроводом.
В зависимости от формы корпуса запорно-регулирующий вентиль может быть прямоточным либо угловым. В прямом корпусе затвор размещен в пределах оси пропускного отверстия и при изменении расхода перемещается в поперечном направлении. Принцип работы прямоугольных вентилей кардинально отличается — в них затвор является фиксированным, а перемещается непосредственно пластина с пропускным отверстием.
Прямой корпус, в сравнении с угловым, обеспечивает гораздо большую герметичность отсечения (классифицируется по группам А и В), поэтому все запорные вентиля производятся в такой конфигурации, тогда как запорно-регулирующий аналог может быть угловым.
В зависимости от типа запорного механизма арматура классифицируется на:
- шаровую;
- клапанную;
- мембранную.
Шаровой запорно-регулирующий вентиль Данфосс имеет запорный элемент сферической формы, на параллельных стенках которого нарезана сквозная перфорация. Если отверстие перфорации совпадает с пропускным отверстием, вентиль находится в открытом положении и не ограничивает циркуляцию рабочей среды, тогда как при перекрытии стенками шара пропускного седла транспортируемый поток отсекается.
Клапанные вентили монтируются исключительно в угловой корпус. Затвор в них представлен поршнем (клапаном), сечение которого идентично диаметру пропускного седла корпуса. При управлении арматурой шток перемещает клапан вниз и он перекрывает отверстие подачи. Такая конструкция является наиболее распространенной, среди ее преимуществ — высокая герметичность, минимальный износ уплотнительных элементов и, как следствие, длительный срок службы.
Одной из разновидностью клапанных вентилей являются игольчатые конструкции, в которых клапан имеет форму конуса со сточенной головкой. Такая арматура используются в системах газоснабжения, она способна выдерживать давление до 200 Бар.
Мембранный вентиль (выполняется исключительно в прямой конфигурации), в отличие от клапанных и шаровых аналогов, не имеет проходного отверстия внутри корпуса. В нем рабочая среда циркулирует внутри резинового шланга, который при регулировке расхода пережимается затвором, имеющим форму гильотины.
Преимуществом такой конструкции является износоустойчивость и возможность эксплуатации в условиях агрессивных сред, поскольку резиновый шланг защищает внутренние стенки стального корпуса от коррозии. Недостаток — слабая герметичность, ввиду чего мембранные вентиля используются исключительно в водосточных системах и транспортных трубопроводах для сыпучих жидкостей.
Особенности эксплуатации регулирующих вентилей (видео)
Технология монтажа вентилей
То, каким образом устанавливается в систему запорно-регулирующий вентиль, зависит от способа исполнения его корпуса, согласно которому арматура бывает:
- муфтовой (резьбовой);
- фланцевой;
- сварной.
Муфтовые конструкции предназначены для установки на трубопроводы диаметром 10-40 мм. В зависимости от конфигурации резьбы муфта может быть внутренней (ВР — внутренняя резьба) либо наружной (НР). Также встречаются комбинированная арматура типа ВР-НР, в которой одна муфта наружная, а вторая — внутренняя.
Наиболее распространенными на рынке являются вентили ВР с накидной гайкой типа американка. Такие конструкции имеют преимущества в плане простоты монтажа, при их установке нет необходимости вращать саму арматуру — гайка не имеет фиксации на корпусе и затягивается независимо.
Технический алгоритм установки вентилей ВР и НР идентичен: на резьбу трубы наматывается тонкий слой уплотнителя (пеньки, льна либо ФУМ-ленты), после чего арматура стыкуется с трубопроводом и фиксируется гайкой, которая затягивается с помощью разводного ключа.
Фланцевые конструкции преимущественно устанавливаются на промышленные трубопроводы диаметром 40-1600 мм. С помощью фланцев могут монтироваться как угловые, так и прямоточные корпуса. Фланец представляет собой стальную пластину круглой либо квадратной формы, в центральной части которой расположено входное отверстие под трубу, а ближе к краям — равноудаленные друг от друга посадочные гнезда под фиксирующие шпильки или болты.
Процесс соединения начинается с приваривания фланцев к торцевым частям стыкующихся труб (их пропускные отверстия должны строго совпадать), после чего между фланцами размещается уплотнительная прокладка и пластины стягиваются друг с другом посредством болтов и гаек.
Частые неисправности и особенности ремонта
Наиболее распространенной причиной потери вентилями герметичности является износ либо деформация уплотнительных элементов из-за превышения максимально допустимой рабочей температуры. Ремонт конструкции осуществляется посредством замены поврежденных узлов арматуры, при серьезных поломках — трещинах на корпусе либо деформации седла, вентиль меняется целиком.
Первоначально необходимо отсечь подачу воды на поврежденный участок трубопровода, перекрыв смежную запорную арматуру. Демонтаж конструкции фланцевого типа осуществляется последовательной разборкой резьбовых пар — с каждого болта необходимо по очереди скручивать гайки на 3-4 оборота. Разъединять фиксирующие элементы можно по завершению раскручивания всех гаек. Данный процесс может быть достаточно затруднительным, поскольку фланцы нередко прикипают друг к другу, что часто встречается на высокотемпературных трубопроводах.
Далее выполняется разборка вентиля, визуальный осмотр конструктивных узлов и выявление подлежащих замене комплектующих. Отметим, что вентили выполненные в «взрывобезоспасной» конфигурации, в которых шток утоплен внутрь корпуса, не подлежат ремонту, поскольку разобрать такую конструкцию нельзя.
Источник http://trubamaster.ru/ventili-i-zadvizhki/reguliruyushchij-ventil.html
Источник https://experttrub.ru/armatura/reguliruyushhij-ventil.html
Источник https://trubypro.ru/dopolnitelnye-elementy/ventili/zaporno-reguliriyushiy.html
