Устройство и принцип работы вентиля

Устройство и принцип работы вентиля

На любой промышленный или бытовой трубопровод устанавливается арматура. Трубопроводный вентиль позволяет регулировать или перекрывать поток проходящей жидкости или газа. Чтобы корректно подобрать вентиль для той или иной системы, необходимо знать устройство вентиля и принцип его работы.

Вентиля различных видов

Виды вентилей

Различают следующие виды вентилей:

Преимуществами шарового вентиля являются:

• простота конструкции;
• простота использования;
• долговечность устройства.

Единственным существенным недостатком шарового вентиля для воды или газа является невозможность использования устройства в качестве регулирующей арматуры. То есть шаровой вентиль может исключительно полностью перекрывать поток проходящего в трубопроводе вещества.

Запорная арматура для трубопровода

Клапанный вентиль используется в качестве запорно-регулирующей арматуры, то есть служит как для перекрытия потока вещества, так и для ограничения прохода жидкости (газа). Данный фактор является существенным преимуществом устройства по сравнению с шаровым вентилем.

Недостатками клапанного вентиля являются:

• небольшой срок использования. Перекрывающий клапан постоянно соприкасается с жидкостью, что приводит к его естественному износу;
• наличие более сложной системы управления.

Запорно-регулирующая арматура для трубопровода

И шаровой, и клапанный вентили могут быть установлены на различные виды трубопроводов.

Устройство и принцип действия

Устройство крана-вентиля, а также принцип его работы зависят от вида.

Устройство и принцип работы шарового вентиля

Как устроен вентиль шарового типа? Основными элементами устройства являются:

1. корпус вентиля (1). Корпус может быть изготовлен из таких материалов, как латунь, бронза, нержавеющая или конструктивная сталь, силумин. Корпус может быть цельным, то есть изготовленным методом сварки, или разборным. Разборный корпус имеет некоторое преимущество – при необходимости вентиль можно отремонтировать. Если установлен шаровой вентиль с цельным корпусом, то при наличии неисправностей устройство подлежит замене;

Основные элементы шарового вентиля

1. запорный элемент – шар (2). В большинстве случаев шар изготавливается из латуни, так как этот материал считается более прочным и долговечным. Шар имеет проходное отверстие для жидкости (газа);
2. между запорным элементом и корпусом установлены уплотнительные кольца (3), обеспечивающие герметичность устройства. Прокладки могут быть изготовлены из тефлона, фторопласта или резины. Наиболее прочными считаются тефлоновые уплотнители, которые практически не подвержены воздействию температуры и химической среды;
3. к трубопроводу вентиль может присоединяться при помощи гаек (муфт), фланцев или сварки (4).

В бытовых трубопроводах чаще всего используется муфтовое соединение, а в промышленных – фланцевое. Приварные вентили в настоящее время используются крайне редко, так как требуют специального оборудования и определенных навыков при установке.

Вентиль с фланцевым соединением

1. запорный шар приводится в движение штоком (5), который соединен с управляющей ручкой (6). Между штоком и ручкой также устанавливаются уплотнительные элементы;
2. ручка крепится к корпусу при помощи гайки (7).

Принцип действия вентиля шарового типа следующий. При повороте ручки, закрепленной на корпусе, вращается запорный элемент устройства – шар. Если проходное отверстие шара повернуть по направлению потока проходящего вещества, то вентиль будет открыт. Если проходное отверстие повернуть перпендикулярно потоку, то вентиль будет находиться в закрытом положении.

Принцип действия шарового вентиля

Устройство шарового крана, а также моменты, на которые необходимо обратить внимание при покупке изделия, подробно рассмотрены на видео.

Устройство и принцип работы клапанного вентиля

Теперь разберемся, как устроен вентиль, оборудованный клапаном. Устройство состоит из следующих элементов:

1. корпус вентиля (2), изготавливаемый из различных материалов, оборудован крышкой (3). Для герметичности между корпусом и крышкой установлена прокладка (12). Как правило, прокладка изготавливается из прочной резины, но может быть выполнена и из других материалов;

Основные рабочие элементы вентиля с клапанным запорным элементом

1. в корпусе оборудовано седло (1) для клапана (6), который является запорным механизмом устройства. Для полного перекрытия потока и герметизации седло дополняется уплотнительной прокладкой (16);
2. на нижней части клапана также располагается уплотнитель (15);
3. к запорному клапану при помощи гайки (14) крепится втулка (7) и шпиндель (11);
4. на корпусе шпинделя располагается резьба (4), которая служит для управления запорным конусом;
5. шпиндель совмещен с маховиком (8), приводящим в движение клапан. Маховик закрепляется на корпусе устройства при помощи гайки (13);
6. для герметичного соединения маховика и корпуса вентиля устанавливается сальник (10), фиксирующийся отдельной гайкой (5), дополненной уплотнительным кольцом (9).

Устройство задвижки обуславливает и принцип ее действия. При вращении маховика поступательными движениями вверх или вниз перемещается шпиндель, который опускает или поднимает клапан.

Принцип работы клапанного вентиля

Клапанный вентиль может быть проходным (на рисунках выше) и угловым. Угловой вентиль рекомендуется устанавливать на сгибе трубопровода. Устройство и принцип действия углового вентиля практически не отличаются от проходного устройства. Основное отличие заключается в форме корпуса и расположении седла.

Устройство углового вентиля клапанного типа

Шаровой и клапанный вентили имеют различное устройство и отличаются принципом работы. Однако оба вида изделий можно устанавливать на бытовые трубопроводы различного назначения.

Типы вентилей и их устройство

В современных трубопроводах используются различная запорная арматура. При ее выборе нужно изучить устройство вентиля. Это поможет избежать ошибок при проведении строительных работ.

Виды вентилей

Если человек решил разобраться, к какому виду трубной арматуры относится вентиль, он должен знать, что это клапан, затвор которого перемещается благодаря резьбовой паре. Управление им осуществляется вручную. Устройство способствует перекрытию потока рабочей среды. Это происходит благодаря затвору, который выполнен в форме плоской или конусовидной тарелки.

Механизмы классифицируют по ряду признаков:

1. Назначение. Сюда относят: запорные, регулирующие и специальные устройства.
2. Конструктивные особенности корпуса. К ним можно отнести: проходные, угловые, прямоточные и смесительные вентили.
3. Материал изготовления. Титан, чугун, латунь, сталь, неметаллические материалы.
4. Тип герметизации: сильфонный и сальниковый.

Размеры вентилей могут быть различными.

Конструктивные особенности шарового вентиля

Корпус шарового устройства может быть изготовлен из различных материалов. В основном их производят из:

• стали (нержавеющей или конструктивной);
• латуни;
• бронзы;
• силумина.

По конструкции корпуса бывают цельными, которые выполнены методом сварки или разборными. Последний имеет ряд преимуществ, основным из которых является ремонтопригодность. Если на трубопроводе установлен шаровой механизм с цельным корпусом, при выходе устройства из строя, его можно лишь заменить, но не отремонтировать.

Основными конструктивными элементами здесь являются:

1. Запорный элемент. Он выполняется в форме шара, который производится из латуни. Этот материал способен выдержать длительный контакт с жидкостью или газом. В середине шара имеется проходное отверстие для рабочей среды.
2. Уплотнительные кольца. Они располагаются между запорным элементом и корпусом. Прокладки для колец производятся из резины, фторопласта или тефлона. Последние считаются наиболее прочными, т.к. не разрушаются под воздействием высоких температур и химических веществ.
3. Соединительный элемент. Вентиль встраивается в трубопровод при помощи гаек (муфт), фланцев или сварочных швов.

В бытовых трубопроводах стараются использовать муфтовое соединение. В Промышленных – фланцевое. Приваренные устройства практически не применяются из-за сложности их установки.

Принцип действия шарового устройства прост. Повернув ручку, расположенную на корпусе, человек тем самым начинает вращать расположенный внутри шар. Проходное отверстие поворачивается по направлению потока. В таком положении механизм открыт. При повороте шара перпендикулярно потоку, проходное отверстие перекрывает поступление жидкости или газа.

Конструктивные особенности клапанного вентиля

Клапанный вентиль имеет более сложное устройство, чем шаровой. Корпус может быть изготовлен из различных материалов. Он дополнительно оборудован крышкой. Между конструктивными элементами располагается прокладка, основное назначение которой в обеспечении герметичности механизма. Прокладка выполняется из резины или иных материалов.

В корпусе располагается выемка для клапана, который выполняет роль запорного механизма. Для повышения герметизации, а также полного перекрытия потока, седло оборудовано уплотнительной прокладкой. Такой же элемент расположен и в нижней части клапана.

К запорному клапану гайкой закрепляется втулка и шпиндель, на корпусе которого расположена резьба. Она регулирует управление запорным конусом.

Шпиндель совмещен с маховиком, который приводит в движение клапан. На корпусе он закрепляется с помощью гайки. В месте их соединения установлен сальник. Он зафиксирован отдельной гайкой с уплотнительным кольцом.

После начала вращения маховика возвратно-поступательными движениями начинает перемещаться шпиндель. Он поднимает либо опускает сам клапан. Клапанный – это один из видов вентиля водопроводного.

Принцип работы вентиля

Клапанный вентиль бывает угловым и проходным. Первый устанавливается на сгибах трубопроводов. По устройству и принципу действия он практически идентичен проходному. Их разница лишь в форме корпуса и расположении седла.

Классификация вентилей

Промышленность производит несколько разновидностей запорных устройств. Они отличаются друг от друга формой и принципом работы, а также еще рядом признаков. Каждый механизм предназначен для выполнения определенного спектра задач. Виды и устройства вентилей также могут различаться.

По направлению потока

По конструктивным особенностям корпуса, а также расположению на трубопроводе, которое продиктовано направлением потока рабочей среды, вентили делятся на 3 большие группы:

1. Проходные. Здесь направление потока на входе и выходе совпадает друг с другом. Правда ось выходного патрубка иногда смещают параллельно входному. Благодаря этому рабочая среда внутри корпуса дважды делает поворот на 90 о . Это приводит к появлению застойных зон, а также повышает гидросопротивление.
2. Угловые. В таких механизмах поток совершает поворот на 90 0 , однако происходит это один раз, благодаря чему снижается гидросопротивление. Применение таких клапанов ограничивается поворотами на участках трубопроводов.
3. Прямоточные. Они похожи на проходные, однако ось шпинделя здесь расположена под наклоном относительно оси прохода. Устройство позволяет спрямить поток и уменьшить сопротивление.

По способу герметизации шпинделя

В зависимости от вида уплотнений в рабочей среде шпинделя или штока вентили бывают:

1. Сальниковыми. Место прохода шпинделя уплотнено специальной набивкой.
2. Мембранная, сильфонная и шланговая. Шток не соприкасается с рабочей средой. Между ними находится прослойка из плотного вещества.

Вентиль прост в эксплуатации и не требует специализированного обслуживания. Каждая модель предназначена для выполнения определенных функций и контактом с конкретными веществами. Ремонт некоторых механизмов можно производить вручную, другие вентили являются неремонтопригодными.

Если вам требуются клапаны муфтовые латунные, то обращайтесь в нашу компанию.

Вентили: виды и технология применения

Вентиль – одно из наиболее распространённых запорных устройств, они широко применяются для газовых, водопроводных и иных магистралей. Такое устройство позволяет полностью перекрыть поток жидкости или газовой среды, кроме того, с его помощью можно эффективно менять интенсивность потока в трубопроводе. Также их используют для отвода образовавшегося конденсата, применяют как предохранительное устройство.

Особенности конструкции

Конструкция включает в себя несколько основных элементов: это ручка, само запорное устройство и его корпус. Прочный литой корпус с обеих сторон снабжен резьбой, это позволяет подключить вентиль к трубопроводу. Запорное устройство соединено штоком с ручкой, сальник обеспечивает герметичность перекрывания рабочей среды в трубе. При закручивании ручки затвор опускается и перекрывает поток либо уменьшает его интенсивность.

В зависимости от особенностей конструкции приспособления принято делить на клапанные, шариковые и пробковые, которые еще называют конусными. У каждой разновидности есть свои особенности, рассмотрим их подробнее.

Клапанные устройства

Такие приспособления имеют и другое название – вентильные краны, так как в корпусе установлены перегородки, расположенные горизонтально или под наклоном. В нижней части штока ручки установлен клапан: он имеет эластичный элемент, который упирается в седло и перекрывает поток жидкости. Шток снабжен резьбой и накидной гайкой: это позволяет закручивать и откручивать его для регулировки потока рабочей среды в трубопроводе.

У такой конструкции есть несколько основных плюсов:

• Стойкость к высокому давлению – вентиль подходит для использования в напорных трубопроводах.
• Простота регулировки интенсивности потока. С его помощью можно полностью перекрыть или ограничить подачу воды.
• Ремонтопригодность. При необходимости неисправный шток или эластичную прокладку можно поменять.

Минусом можно назвать недолговечность. При интенсивном использовании резиновая уплотнительная прокладка часто контактирует с металлом, что приводит к ее быстрому истиранию. Кроме того, работа с маховиком большого размера может быть достаточно трудоемкой и длительной.

Конусные приспособления

Вентили конусного типа по конфигурации напоминают клапанные. Отличие заключается в том, что нижняя часть штока снабжена не резиновой прокладкой, а запорным приспособлением в виде конуса или пробки. При закручивании вентиля конус опускается и полностью перекрывает отверстие в горизонтальной перегородке устройства.

Преимущества у такого варианта конструкции аналогичные: она может выдерживать большое давление и полностью перекрывать поток жидкости в трубе. Однако при частом использовании механизм достаточно быстро изнашивается из-за постоянного контакта пробки с металлом и требует ремонта.

Шарового типа

Альтернативой традиционным клапанным и пробковым вентилям являются шаровые приспособления. Они представляют собой задвижки, основным элементом которых является шарик с отверстием.

При открытом положении вентиля это отверстие располагается параллельно потоку и не мешает движению жидкости или газа в трубе.

При поворачивании рычага шаровый элемент устанавливается в перпендикулярное положение, в результате поток в трубопроводе полностью перекрывается.

У такого типа есть сразу несколько важных преимуществ:

• Простая конструкция, в которой практически нет деталей, испытывающих сильные механические нагрузки. Шаровые вентили способны служить очень долго, при этом они практически не дают протечек.
• Полная герметизация трубы. Запорный шар точно соответствует диаметру трубопровода, поток полностью перекрывается при закрытом положении устройства.
• Быстрое перекрывание потока. Вентиль не нужно долго закручивать с большими усилиями, достаточно один раз повернуть рычаг на пол-оборота. Из-за этого такие конструкции еще называют полуоборотными.

Продолжительность использования во многом зависит от качества используемых материалов и сборки. Европейские запорные приспособления могут безотказно служить до 10 лет, в то время как китайские дешевые аналоги способны выйти из строя уже через год. Важным минусом таких приспособлений является невозможность ремонта: при поломке вентиль потребует полной замены.

Еще одним минусом можно назвать сложность регулировки потока. Интенсивность движения воды сложно контролировать, при частичном перекрытии вентиль быстрее выходит из строя. Такие приспособления оптимально подойдут в тех случаях, когда требуется не плавное регулирование, а полное перекрывание потока.

Материалы изготовления

Запорные устройства для трубопроводов могут изготавливаться из различных материалов, от этого будет зависеть их стоимость и долговечность использования. Наиболее распространенные варианты:

• Наиболее дорогими, но и самыми надежными остаются бронзовые и латунные вентили. Они не подвержены коррозии, к тому же, их можно устанавливать в систему горячего водоснабжения, так как на них не скапливается накипь. К дополнительным преимуществам можно отнести малый вес и простоту установки.
• Запорные устройства из нержавейки. Они также защищены от коррозии благодаря присутствию в сплаве специальных элементов. При этом стоят они дешевле бронзовых или латунных.
• Самый дешевый, но недолговечный вариант – запорные приспособления из пластика. Они обычно используются для пластиковых труб и требуют достаточно частой замены.

Для наружных трубопроводов большого диаметра распространенным решением остаются чугунные вентили из-за их высокой прочности и небольшой стоимости. Соединения запорных устройств могут быть муфтовыми, резьбовыми или фланцевыми, выбор зависит от особенностей конструкции конкретного трубопровода. Правильная установка обеспечивает возможность регулировать или полностью перекрывать поток жидкой или газообразной среды.

Другие статьи

Октябрь 16 2017

Содержание: Строительство российских магистралей Влияние развития газо- и нефтеперерабатывающей отраслей на производительность компаний-изготовителей труб и запорно-регулирующей арматуры На территории Российской Федерации ежегодно добываются…

Январь 10 2018

Содержание: Сферы применения Преимущества стальных отводов Классификация Строительство трубопроводов любого назначения и сложности не обходится без использования таких элементов, как отвод. Это соединительные детали, позволяющие без особых…

• Соединительные детали
  • Отводы
  • Тройники стальные
  • Переходы
  • Фланец
  • Заглушки для труб
  • Комплектующие для монтажа труб
  • Фитинги для труб
  • Задвижки
    • Задвижки чугунные
    • Задвижки стальные
    • Канализация
    • Напорный трубопровод
    • Отопление
    • Автоматика Danfoss
    • Гибкая подводка
    • Санфаянс, ванны
    • Смесители
    • Теплоизоляция

    Источник https://vse-o-trubah.ru/ustrojstvo-ventilya.html

    Источник https://klapan-complect.ru/blog/tipy-ventilej-i-ih-ustrojstvo/

    Источник https://rgsnab.com/articles/ventili-vidyi-i-texnologiya-primeneniya/