Все о запорных клапанах: конструкция, виды, отличия и как правильно подобрать

Здравствуйте, наш уважаемый читатель! В нашей статье мы расскажем Вам о хорошо известном виде запорной трубопроводной арматуры – запорном вентиле.

Невозможно представить нашу жизнь без трубопроводов. На любом предприятии, ферме, шахте, общественном здании и частном доме существуют различные трубопроводные системы, оснащенные всевозможной запорной и регулирующей арматурой. Запорный клапан, или, по-старому, вентиль, еще двадцать лет назад стоял в каждом доме, на вводе, в точках разбора воды, в каждом смесителе.

Что это такое и для чего он нужен

Клапан, или вентиль – вид запорной трубопроводной арматуры. Название «вентиль» с 1982 года отменили, но употребляют его по-прежнему.

Клапаном называется такая арматура, в которой запирающий элемент перемещается параллельно оси движения жидкости или газа в трубе и полностью перекрывает свое рабочее сечение. Рабочих положений у вентиля существует два: «открыто» и «закрыто».

Назначение и сферы применения

Применяются запорные клапаны во всех видах промышленности, строительства, сельского хозяйства, транспорта, горнодобывающем комплексе, в жилых и общественных зданиях – в системах водо- и газоснабжения.

Благодаря хорошей герметичности вентили можно использовать в газопроводных системах, пневматике, системах разводки сжатого воздуха, кислорода и во многих других ситуациях.

Управление и технические характеристики

Управляться запорный вентиль может следующими способами:

• вручную;
• крупный изделия управляются пневмо- , электромагнитным или механическим приводом;
• дистанционно – при помощи всевозможных штанг, переходных колонок;
• автоматически – открытие закрытие происходит либо под воздействием рабочей среды, либо сигнал с КИП включает привод и открывает-перекрывает поток среды без участия оператора.

Используют клапаны в трубопроводах жидкости и газа в большом диапазоне рабочих давлений – от вакуума до 250 Мпа и температур – от -200°С до 600°С. Обычно их используют в трубопроводах небольших диаметров – с возрастанием диаметра значительно возрастают прилагаемые усилия для перемещения затвора; необходимо усложнять конструкцию для правильного прилегания запирающего элемента к седлу корпуса.

Маркировка клапанов включает в себя:

• первые две цифры – 25 – клапан регулирующий;
• буквы после первых цифр – материал, из которого изготовлен механизм;
• далее следуют цифры – если две, то это номер модели; если три цифры – первая обозначает номер привода, две последних – номер модели;
• последние буквы обозначают материал уплотнительных поверхностей.

Тип подключения

Подключение запорной арматуры может быть:

• муфтовое – на изделии имеется внутренняя резьба и его просто накручивают на резьбу на трубопроводе;
• штуцерное – на вентиле имеется патрубок с наружной резьбой, к трубе крепят при помощи накидной гайки;
• фланцевое – с обеих сторон клапана имеются пластины с отверстиями под болты, которыми и крепятся к ответным фланцам трубопровода;
• сварное – арматуру приваривают. Этот вид соединений требуется там, где герметичность и надежность других видов соединений недостаточна ( при токсичных, агрессивных, радиоактивных рабочих средах);
• цапковое – наличие подсоединительных патрубков с резьбой и буртиком на трубопроводе и арматуре. Торец трубопровода, имеющий буртик, при помощи накидной гайки прижимается к торцу вентиля. Самый наглядный пример – присоединение шланга к пожарному гидранту.

Устройство

Клапан имеет корпус с двумя соединительными патрубками, внутри корпуса имеется «седло» и золотник. В закрытом положении золотник перекрывает седло. Золотник управляется шпинделем, который передает усилие и движение на золотник при помощи ходового органа. Ходовой орган служит для вынесения ходовой части за пределы рабочей зоны. Для герметизации шпиндель проходит через уплотнение.

• 1 – шпиндель
• 2 – бугельный узел
• 3 – золотник
• 4 — корпус

Принцип действия

Принцип действия базируется на поступательном движении запорного органа, который перемещается шпинделем при вращении его в ходовой гайке. При полном перекрытии рабочего сечения золотник плотно примыкает к седлу корпуса. При открытом положении он поднимается и открывает рабочий проход в корпусе.

Виды и конструкции

Клапаны различаются по направлению потока: бывают прямоточные, угловые и проходные (со смещением потока воды на входе относительно выхода).

По способу герметизации шпинделя (штока) клапаны бывают следующих видов:

• сальниковые. Самый распространенный тип. На внешней стороне корпуса в месте прохода шпинделя создается сальниковая камера, заполненная сальниковой набивкой из уплотнительного материала;

• сильфонные. Сильфон изготавливают из гофрированной трубы, сваренной с верхним и нижним кольцом. Сильфонная сборка верхним кольцом соединяется неподвижно с корпусом арматуры, а нижним – со штоком (или золотником арматуры). Шток движется внутри сильфона, гофротруба при этом сжимается-разжимается. Такой узел имеет лучшую герметизацию, чем сальниковый, и применяется при работе с токсичными и агрессивными средами. Недостатки: сложность конструкции и высокая стоимость;

• мембранная арматура – уплотнение выполняется в виде мембраны, центральная часть может прогибаться с амплитудой, достаточной для закрывания/открывания запорного органа. Недостатки: короткий срок службы, невысокие рабочие давление и температура.

Отличия

Клапаны отличаются по конструкции рабочего органа (затвора): бывают тарельчатыми (золотниковыми) или коническими. Уплотнительные поверхности золотника могут быть плоскими и конусными. Конусные уплотнения с металлической поверхностью применяются для работы при высоких давлениях и в среде со взвешенными частицами.

Преимущества и недостатки

• простая надежная конструкция;
• компактные размеры; маленькая строительная высота в отличие от задвижки;
• высокая герметичность (возможность применения для газо- и пневмопроводов);
• долговечность вследствие небольшого износа уплотнительных элементов;
• простота ремонта и обслуживания;
• использование в большом диапазоне рабочих давлений – от вакуума до 250 Мпа и температур – от -200°С до 600°С;
• малый ход шпинделя.

• высокое гидравлическое сопротивление;
• область применения – для небольших диаметров;
• могут использоваться для грубой регулировки потока среды (вспомните советские почти вечные «краны»);
• конструкция корпуса обуславливает наличие застойных зон, которые могут служить местом скопления мусора, окалины, примесей.

Советы по выбору

Выбор запорной арматуры для дома следует начать с определения материала. Современные вентили бывают стальные и латунные, изредка встречаются с чугунным корпусом. Рабочий орган всегда выполняется из стали, чаще всего из нержавеющей.

Вентили обычно устанавливаются в точках водоразбора, где не требуется смешение горячей холодной воды: в туалетах, для подключения бачков, в подсобных помещениях. Иногда их устанавливают на вводе холодной или горячей воды. При установке на вводе следует взвесить тот факт, что они заметно снижают давление воды в домашней сети. Для точки водоразбора имеется такой плюс, как возможность использования в качестве регулирующего прибора для потока воды (для крана с его рабочим ходом в 90 ° это сделать несколько сложнее).

Вентили для металлопластика встречаются крайне редко. Фланцевые изделия на трубопроводы диаметром менее 50 мм также обычно не ставят. Иногда выбирают изделия со штуцерным подключением.

Латунь и бронза хороши тем, что не ржавеют.

По конструкции клапаны для дома обычно муфтовые. Практически вся клапанная арматура, продающаяся в строительных супермаркетах, отличается ценой, производителем и дизайном. Вероятность купить откровенно некачественное изделие мала. Но чек на всякий случай не помещает.

Практически выбор домашнего мастера сводится к выбору дизайна и цены. Удачного Вам выбора!

Правила монтажа и эксплуатации прибора

При полной смене или прокладке нового трубопровода необходимо предусмотреть наличие резьб на трубах в местах подключения арматуры.

Необходимые инструменты и материалы

Для выполнения работ Вам понадобятся:

• сам вентиль;
• если кран штуцерный, может понадобиться накидная гайка-«американка»;
• лента ФУМ;
• два разводных ключа, возможно, один из них – газовый;
• при необходимости нарезания резьбы – понадобится плашка соответствующего диаметра и плашкодержатель;
• болгарка с отрезным диском при необходимости резать трубы, возможно и применение ножовки по металлу.

Схема подключения

Монтаж муфтового вентиля имеет два варианта: установка в трубу в качестве запорной арматуры и установка в точку водоразбора. Технология монтажа по разным вариантам немного отличается.

Ход работ

Перед началом работ необходимо перекрыть подачу воды в систему.

Если происходит смена арматуры, сначала необходимо ее демонтировать.

Если вентиль врезают в новом месте в качестве запорного для части системы, необходимо вырезать кусок трубы и с помощью плашки нарезать резьбу, При резке трубы болгаркой не забудьте надеть защитные очки.

Затем обматывают резьбы лентой ФУМ. Накручивают накидную гайку на вентиль (не забыв про ФУМ!), затем накручивают сборную деталь на резьбу на трубопроводе. С помощью накидной гайки герметизируют соединение со вторым патрубком трубопровода.

Обязательно необходимо пустить воду в систему и проверить герметичность соединения. При подтекании следует затянуть все соединения.

Установка крана-вентиля на точку водоразбора еще проще: герметизировать лентой ФУМ резьбу и вкрутить или накрутить вентиль. В этом случае нежелательно использовать штуцерную модель, ее крепление с помощью накидной гайки не так надежно при постоянных переменных нагрузках при откручивании-закручивании крана и чаще возникает капель на стыке.

Особенности монтажа клапана в пластиковую трубу: к концам трубы привариваются МРН или МРВ в зависимости от типа клапана, затем монтаж происходит так же, как и при врезке в стальные трубы.

Наше видео поможет Вам увидеть все тонкости монтажа клапана.

Частые ошибки и проблемы при установке

Основная ошибка при установке – несоблюдение направления тока воды. На вентиле имеется стрелка, показывающая направление движения воды – оно должно совпадать с током воды.

Советы специалистов

При смене крана в старых и хлипких в водопроводных сетях (да и в новых также) желательно при выкручивании зажать и придерживать трубу вторым разводным или газовым ключом – иначе ржавую трубу можно просто сломать. При монтаже клапана в старую стальную систему желательно пройтись по резьбе плашкой – очистить резьбы от ржавчины.

Не используйте при монтаже паклю – выкручивать клапан при смене будет тяжелее, чем при использовании ленты ФУМ.

Заключение

Сменить клапан дома своими руками несложно, и мы надеемся, что наша статья пригодится Вам в качестве пособия по выполнению работ и как обзорный материал по видам клапаном и их конструкции.

Дорогой читатель! Не забывайте делиться информацией с нашего сайта с друзьями в социальных сетях, приглашайте их подписываться на нашу рассылку – и они, как и Вы, всегда будут иметь актуальную информацию о строительных материалах, методах ремонта советах специалистов, помогающих избежать досадных ошибок.

Как устроен водопроводный вентиль и особенности его ремонта

Водопроводный вентиль относится к группе запорной арматуры специального назначения. Его используют и во внутренних, и в наружных водопроводных сетях, как элемент, с помощью которого можно перекрыть подачу воды полностью или регулировать ее объем и напор. В системе внутреннего водопровода вентиль обязательно устанавливают на входе трассы в дом (квартиру) и около каждого сантехнического прибора.

Конструктивные особенности устройства

Конструкция вентиля для воды проста, она состоит из корпуса, внутри которого установлено запорное устройство. При этом корпус снабжен патрубками для соединения прибора с водопроводным трубопроводом.

Патрубки и корпус являются неразъемными элементами, потому что технология изготовления корпуса – литье.

Классификация водопроводных вентилей

Этот элемент запорной арматуры классифицируется по разным признакам.

1. По типу и конструкции запирающего устройства.
2. По материалу изготовления.
3. По способу соединения с трубой.

Тип конструкция запирающего устройства

Здесь три позиции:

1. Вентиль клапанный.
2. Пробковый, он же конусной.
3. Шаровой.

Клапанный вентиль

Клапанный вентиль, нередко его называют вентильным краном, — это корпус прибора, разделенный горизонтальной или наклонной перегородкой. В последней сделано отверстие с проточкой под клапан. Этот участок называется седлом.

Клапан – это часть штока, которая располагается в нижней части. В него вставлена эластичная прокладка, которая и упирается в седло, тем самым, перекрывая подачу воды.

Сам шток в верхней части имеет резьбу, которая входит в резьбу посадочной гайки. Именно посредством резьбового соединения при вращении штока производится подъем или опускание клапана.

Конусный

Водопроводный вентиль конусного типа является подвидом клапанного прибора, потому что сама конструкция вентиля от первого отличается лишь клапаном. Он собой представляет пробку в виде конуса, которая при вращении штока опускается в отверстие перегородки, закрывая собой.

Все плюсы и минусы вентиля клапанного типа можно отнести и к конусным моделям.

Шаровой

Свое название прибор получил за счет формы запирающего устройства. Это шар, в котором сделана сквозная прорезь (канал). Если последняя при повороте штока оказывается перпендикулярно трубопроводу – поток воды перекрывается. И, наоборот, когда канал расположен вдоль трубы, вентиль считается открытым.

Материал для изготовления вентилей

Здесь надо разделить вентили на те, которые будут использоваться во внутренних водопроводных сетях, и на устанавливаемые снаружи.

Для внутренних сетей приборы изготавливаются из бронзы, латуни, нержавеющей стали и пластика. Для наружных используют модели из всех вышеперечисленных материалов, а также из стали и чугуна.

1. Приборы из латуни и бронзы являются самыми дорогими, но в то же время и самыми долговечными. У них небольшой удельный вес, малые габариты, устанавливать их можно и на водопровод с холодной водой, и с горячей. Еще совсем недавно только их использовали в системе отопления, потому что на поверхностях латунных и бронзовых приборов не оседает накипь.
2. Вентили из нержавеющей стали тоже могут похвастаться длительным сроком эксплуатации. Но они на порядок дешевле двух первых моделей.
3. Пластиковая запорная арматура самая дешевая с неплохими техническими характеристиками. Ее сегодня используют на всех видах водопровода и в отопительных сетях.

Внимание! Вентили из нержавейки не рекомендуется устанавливать в систему ГВС и отопления. На их поверхности под действием горячей воды образуется накипь, которая уменьшает сечение пропускного канала.

Способы соединения с трубой

По способу монтажа водопроводные вентили делятся на две позиции.

1. Муфтовые или резьбовые. В основе соединительного элемента выступает резьба, которая может быть внутренней или внешней. В бытовых сетях используются вентили именно этого типа, особенно это касается внутренней разводки. Арматура с таким соединением в основном устанавливается в трубопроводах, по которым вода движется с давлением не больше 1,6 МПа.
2. Фланцевые. Это или чугунные, или стальные приборы, на торцах патрубков которых имеются фланцы. Это более мощные приборы с большим весом и габаритными размерами. Монтируют их только на магистральных или промышленных трубопроводах, в которых вода перемещается под давлением более 10 МПа.

Муфтовые вентили устанавливаются в водопровод посредством резьбы, которая должна быть нарезана на концах соединяемых труб. Это можно сделать специальным инструментом – плашкой. Ее размер подбирается по диаметру вентиля и размеру резьбы. Второй вариант – приварить к трубам сгоны того же диаметра, что и вентиль, с учетом номера резьбы. При соединении прибора с трубами, чтобы создать полную герметичность стыка, используют ФУМ-ленту или нить.

Вентили с внешней резьбой крепятся к трубам с помощью крепежного изделия, которое в народе называют американкой. По сути, это накидная гайка с резиновой прокладкой. Для этого на трубу сначала надевается американка, а затем к первой приваривается патрубок с бортиком на конце. Именно на него будет упираться накидная гайка в процессе накручивания на резьбу вентиля.

Фланцевые модели врезаются в трубопровод посредством установки на концах отрезанных труб идентичного размера фланцев. Соединение последних с трубами производится сваркой (газовой или электрической).

Обратите внимание! Между фланцами вентиля и труб обязательно устанавливается прокладка из резины или паронита. Крепление производится болтами, обычно четырьмя.

Способ крепления пластиковых вентилей

Для этого используется технология сварки и специальный сварочный аппарат. Так как пластиковый прибор используется при установке в водопровод, собранный из пластиковых труб, то технология сварки заключается в том, что труба и патрубок вентиля нагреваются до определенной температуры.

Трубу нагревают по внешнему контуру, вентиль по внутреннему отверстию патрубка. Пластик размягчается, трубу вставляют в патрубок и дают остыть. Материал трубы и вентиля спаиваются на молекулярном уровне, получается единая неразборная конструкция, на все сто процентов герметичная.

Как отремонтировать вентиль

Это касается вентилей клапанного типа, в которых чаще всего выходит из строя прокладка. Ее надо заменить на новую, и прибор будет продолжать работать, не создавая проблем.

Внимание! Ремонтировать клапанный вентиль можно, не снимая его с трубопровода.

• Для этого потребуется газовый или разводной ключ, которым надо открутить кран-буксу.
• Прокладку поджимает гайка. Ее надо открутить, используя гаечный ключ, необходимого номера, или пассатижи.
• Готовые прокладки продаются в магазинах, но можно ее вырезать из куска резины ножницами под размер старой.
• В центре новой манжеты делается отверстие под торчащий из клапана штырь с резьбой.
• Прокладка надевается на штырь и поджимается гайкой.
• Пока вентиль находится в разобранном виде, рекомендуется его внутренние полости почистить ножом. То же самое надо сделать и с внутренними плоскостями кран-буксы.
• На резьбу кран-буксы наматывается новая уплотнительная нить. Лучше льняная.
• Кран-букса вкручивается в корпус от руки и дожимается газовым ключом. Сильно вкручивать не стоит, чтобы не сорвать резьбу.

https://vseotrube.ru/fitingi-i-zaglushki/zapornyj-klapan
Источник Источник https://infotruby.ru/armatura/vodoprovodnyj-ventil