Перед задвижками достаточно очевидны,но не смотря на это,на некоторых предприятиях продолжают использовать клиновые задвижки, мотивируя это несколькими причинами.

Некоторые инженеры на предприятиях считают что, задвижка, выполненная из стали, будто бы надёжнее шарового крана, и с её помощью можно осуществлять регулирование потока среды. Однако,инженеры ведущих компаний по производству трубопроводной арматуры однозначно заявляют: клиновые задвижки ни в коем случае не предназначены для регулирования потока среды, в отличие от тех же шаровых кранов.

Особенности клиновых задвижек

Практическое применение показывает, что при использовании задвижек в качестве регулирующей арматуры, задвижки довольно быстро выходят из строя, переставая удерживать поток среды в закрытом состоянии, то есть не выполняют даже своей непосредственной функции.

Следует отметить, что речь идёт именно о стальных задвижках , так как чугунные задвижки здесь даже не рассматриваются. Основная проблема в том, что чугунная ТПА чрезвычайно требовательна к условиям эксплуатации.

Так например, нельзя применять чугунные задвижки при температуре выше +350 градусов и ниже -20 градусов (здесь речь идёт о лучших марках чугуна) по шкале Цельсия. Имеются также ограничения по типу перекачиваемой среды (чугунную ТПА практически невозможно безопасно использовать в некоторых типах газопроводов), давлению, диаметру проходного отверстия и т.д. Хотя задвижки до сих пор и являются наиболее распространённым типом ТПА на различных трубопроводах, в последнее время наблюдается тенденция к замене задвижек на шаровые краны во многих системах.

Основные причины замены:

Задвижки требуют постоянного контроля за техническим состоянием (например, чистки сальниковых уплотнений),

Задвижки неважно показывают себя при возникновении внештатных ситуаций, требующих быстрого перекрытия потока рабочей среды.

Кроме того, конструкция задвижки не обеспечивает хорошей герметичности, причём, это касается практически всех элементов: как самого затвора, так и корпуса. Далее заметим, что клиновые задвижки обладают изрядным весом и солидными габаритами, а также часто ломаются, что приводит к регулярному возникновению аварийных ситуаций.

Особенности шаровых кранов

Шаровые краны в сравнении с клиновыми задвижками представляют собой более новый тип запорной ТПА, хотя конструкции шарового крана уже более ста лет. Из названия нетрудно понять, что основной запорный элемент в этих кранах имеет форму шара.Практическое применение такой конструкции показывает себя с гораздо более выгодной стороны, чем задвижка. Также следует отметить, что современные шаровые краны значительно более герметичны, чем клиновые задвижки. Дело в том, что производителям удалось решить проблему всех шаровых кранов прошлого (недостаточную герметичность), при использовании современных материалов. Седло современного шарового крана изготавливается из полимерных композиций , а не из металла, как это было раньше. Кроме того, такое решение позволило попутно и значительно облегчить управление краном, так как теперь не приходится прилагать значительных усилий для изменения положения запорного элемента. Следующей особенностью шаровых кранов является компактная конструкция , что также выгодно отличает шаровой кран от клиновой задвижки. Особенно это касается систем жилищно-коммунального хозяйства , однако и в достаточно крупных трубопроводах шаровые краны по габаритам значительно выигрывают у клиновых задвижек. На данный момент производители предлагают шаровые краны, выполненные из сталей, чугуна, латуни и пр. материалов.

Латунные краны нельзя использовать в системах, где температура среды превышает +100 градусов и они не слишком хорошо себя показывают и при минусовых температурах. Кроме того, латунные шаровые краны выполняются небольшими по диаметру (обычно не более 50 мм).

Стальной шаровой кран справится с температурой +200 градусов и будет работать при -50 градусах Цельсия, что делает его незаменимым в системах перекачивания сред в условиях севера. К преимуществам стальной арматуры отнесём и увеличенный диаметр проходного отверстия. Но есть и один недостаток - это цена шарового крана. В ситуации экономии бюджета, есть большое искушение сделать выбор, основываясь на цене. Но и в этом случае, рациональное сравнение должно быть основано не на цене приобретения, а на «совокупной стоимости владения» оборудованием, в нашем случае шаровым краном или задвижкой. Если стоимость шарового крана в среднем выше стоимости задвижки аналогичного диаметра в 2 раза, то его полный срок службы выше в 4 раза.

Какой шаровый кран выбрать?

Несмотря на все преимущества современной арматуры, очень важен фактор - насколько взаимозаменяемы устаревшие чугунные задвижки и шаровый кран . Чтобы не создавать трудности в дальнейшей эксплуатации трубопровода , насколько быстро и эффективно возможно заменить арматуру? Поэтому важно понимать какие именно шаровые краны лучше задвижек, то есть какие свойства должна иметь арматура, чтобы заменить старые задвижки на действующих трубопроводах? Рассмотрим данные свойства:

1. Строительная длина шарового крана (L=....мм)

При ремонте трубопровода, где установлены стальные или чугунные задвижки , важную роль играет строительная длина шарового крана . Если правильно выбрать шаровой кран, то можно избавиться от дополнительных монтажных работ, которые не всегда удобны или невозможны из-за особенностей технологии и условий безопасности. Применяемые в России стандарты строительных длин для задвижек и шаровых кранов - различаются , также различаются строительные длины шаровых кранов различных отечественных и зарубежных производителей. Но оптимальный выбор все-таки существует - некоторые российские производители учитывают «национальные особенности» коммунальных трубопроводов и производят шаровые краны, руководствуясь стандартами строительных длин для задвижек (например равнопроходные краны LD , разборные краны LD 11с67п или краны TEMPER "под задвижку " ). Такие краны полностью соответствуют заменяемой задвижке . При монтаже нового трубопровода, выбор строительной длины крана более независим. Но не помешает уверенность,что строительная длина используемой арматуры не является эксклюзивной и при необходимости замены через несколько лет не придется искать одного единственного производителя шарового крана с уникальной строительной длиной. При использовании шарового крана, очень часто строительная длина оказывается тесно зависимой от другого важного параметра арматуры - условного прохода.

2. Полный и неполный (стандартный) проход

Выбор полного или неполного (стандартного) прохода шарового крана зависит от условия работы конструкции в трубопроводной системе и ее допустимого гидравлического сопротивления. Можно выделить два наиболее характерных случая: когда конструкция устанавливается на магистральной линии с большим расходом среды, необходимо иметь арматуру с малым гидравлическим сопротивлением во избежание больших энергетических затрат на транспортировку среды, особенно жидкой, но в тупиковых позициях допустимо применять арматуру, имеющую повышенный коэффициент гидравлического сопротивления.

Наибольшие энергетические потери будут создаваться в трубопроводах, в которых жидкости перемещаются с большой скоростью. В этих условиях необходимо использовать краны, имеющие малые значения коэффициента гидравлического сопротивления. Ориентировочные значения коэффициента для различных типов кранов: полнопроходные - 0,1-0,4; неполнопроходные - 0,4-1,6.

Большинство шаровых кранов известных зарубежных брендов производятся по стандартам, отличающимся от арматурных стандартов, применявшихся в России и странах СНГ . Именно строительная длина крана является первым и самым очевидным отличием - шаровые краны зарубежного производства со строительной длиной «под задвижку» могут быть изготовлены производителем только под заказ. Стоимость и срок такого заказа неизбежно увеличивается. Следующее значительно отличающаяся характеристика импортной арматуры - эффективный проход крана. Большинство шаровых кранов зарубежного производства имеют редуцированный (стандартный) по отношению к присоединительному диаметру диаметр эффективного прохода.

Преимущества шаровых кран перед клиновыми задвижками

Шаровые краны могут быть изготовлены практически для любого диаметра;
- шаровые краны способны выдержать существенно больший уровень давления;
- температурный диапазон эксплуатации шаровых существенно больше, чем у клиновых задвижек;
- у шаровых кранов практически нет заклинивания и ими существенно легче управлять, задвижки же заклинивают довольно часто, особенно после того, как длительное время находятся в открытом либо закрытом положении;
- более высокая герметичность шаровых кранов;
- шаровые краны являются универсальными, тогда как клиновые задвижки в большинстве случаев используются только на воду;
- шаровые краны в сравнении с клиновыми задвижками имеют более компактные размеры и меньший вес;
- шаровые краны служат намного дольше, существенно реже выходят из строя и более надежны, чем клиновые задвижки;
- клиновые задвижки нуждаются в регулярном осмотре и обслуживании, шаровые краны не нуждаются в постоянном контроле состояния;
- клиновые задвижки могут применяться только в качестве запорной трубопроводной арматуры, а шаровые краны могут эксплуатироваться как запорная так и запорно-регулирующая ТПА.

Для специалистов, работающих на промышленных предприятиях, важно знать, в чем заключаются отличия крана от задвижки или вентиля.

Общая информация

Кран — приводная арматура, использующаяся для изготовления трубопровода, где происходит вращение затворного клапана вокруг собственной оси в перпендикулярном направлении. Элемент включает две составляющие:

• Пробка подвижного вида;
• Статичный корпус.

Рис 1. Как устроена конструкция

Вентиль — арматура приводного вида, где конструкция перемещается по потоку и заходит на седло. Предназначен для непосредственного открывания или закрывания, регулирования потока любой среды.

В чем основные различия

Принято выделять в зависимости от предназначения три вида арматуры:

1. Приводной.
2. Регулирующий.
3. Запорный.

В некоторых классификациях добавляется предохранительная группа.

Рассматривая основные различия между вентилем и шаровым краном, стоит отметить, в первом креплении допустима регулировка потока жидкости. Шаровой кран не способен выполнить данную задачу. На основании действующих правил, контролировать и изменять поток жидкости, используя шаровой кран, категорически запрещено техникой безопасности. В первую очередь это обосновано ограниченностью функций, поскольку регулировщик может только открыть или закрыть поток.

При помощи вентиля допускается изменения рабочего давления и вследствие напора воды в трубопроводах.

Всему виной конструктивные отличия, определяющие функции и использование элементов. Рассматривая главные элементы неподвижного корпуса вентиля, в нем механизм затворный «садится» на седло. Его движение осуществляется по направлению потока.

При эксплуатации крана, повороты осуществляются вокруг собственной оси. Если понадобятся дополнительные элементы, сантехниками используются шаровые элементы. Когда шар начинает поворачиваться, автоматически изменяется диаметр в отверстии.

Вентиль снабжен грундбуксой. При вкручивании/выкручивании штоков происходит движение клапана вверх и вниз.

Сравнивая обе конструкции, можно сделать несколько выводов:

1. Кран находится в положениях закрыто и открыто.
2. Вентиль способен в дополнении регулировать напор.
3. Чтобы визуально распознать вентиль это или кран, достаточно обратить внимание на ручку. У крана ее устройство достаточно простое, в отличие от вентиля (здесь он представлен в виде барашка).

Рассматривая основные типы запорной арматуры, рекомендуется рассмотреть еще один популярный элемент – задвижку.

Существует несколько видов кранов, исходя из тела вращения:

• Конусный. Визуально напоминает форму усеченного конуса. Отверстие можно увидеть прямоугольной или круглой формы. Чаще всего эксплуатируется в газоснабжении. Пользуется популярностью, благодаря стоимости.

Рис 2. Конусный

• Цилиндрический. Главный регулировщик системы отопления. Может осуществлять вертикальное перемещение для регулирования потока жидкости.

Рис 3. Цилиндрический

• Шаровой. Без него не может обойтись ни один сантехник. Отверстие сделано в округлой форме, через которое проходит среда.

Рис 4. Шаровой

Для чего нужна задвижка, основные плюсы и нюансы

Вид арматуры, где деталь регулировки перемещается в перпендикулярном положении, движется по направлению потока. Среди представителей данной категории, задвижка считается более актуальной.

Рис 5. Задвижка

Инструмент популярен в эксплуатации:

• Транспортной деятельности, где диаметр изделий колеблется – 15-2000мм;
• В создании водо-газоснабжения;
• В сфере обслуживания ЖКХ;
• Добыче нефти.

Распространенность использования задвижек обусловлена следующими аспектами:

• Простота в эксплуатации;
• Небольшие размеры;
• Допускается эксплуатация в различных условиях;
• В гидравлике присутствует небольшое сопротивление.

Последний аспект важен при возведении строительных магистралей. Постоянно осуществляется в среде, характеризующееся высокой скоростью.

Механизм не лишен серьезных нюансов. Специалисты при выборе необходимых инструментов и материалов, не рекомендуют использовать конструкции, где шпиндель выдвижной. Ход при затворе составляет минимум один диаметр.

Принято выделять два вида задвижек:

• Полнопроходные.

Рис 6. Полнопроходная

• Суженные.

Рис 7. Суженная

Первый является самым распространенным. В нем полнопроходный диаметр приравнивается к значению трубопровода, на который устанавливается инструмент. Для снижения количества крутящихся моментов, задвижки используются, чтобы контролировать управление арматуры, в том числе снизить скорость изнашиваемости других составляющих частей трубопровода.

Существует несколько принципов управления задвижками:

• Вручную;
• Посредством электроприводной системы;
• Посредством пневмоприводной системы;
• Посредством гидроприводной системы.

Рассматривая сравнительные характеристики между краном и задвижкой, можно сделать вывод, что оба элемента имеют ряд схожих признаков и различий.

Сравнительная таблица

Критерий	Задвижка	Кран
Общие признаки	Эксплуатируются для создания герметичности при движении потока жидкости, газа в трубопроводе. Оптимально подойдет для конструкций с высоким давлением
Каковы различия	Движение основного элемента (перегородки) осуществляется во всех направлениях: вправо, влево, вверх и вниз	Затвор выступает в качестве основного элемента. Он может совершать движения вокруг собственной оси, а также размещать канал под различным углом по отношению к течению жидкости
	Изнашивание осуществляется в интенсивном порядке при постоянной эксплуатации	Изнашивается менее интенсивно даже при постоянном использовании
	Необходимо рассчитывать дополнительное место за пределами создания трубопровода, чтобы разместить часть перегородки	Необходимо рассчитать дополнительное место только для размещения регулирующих элементов
	На практике, монтаж и эксплуатация прибора чаще всего встречается как запорный элемент, в открытом или закрытом положении.	В качестве регулировщика. В любое время достаточно задать необходимую интенсивность для обеспечения равномерного движения потока
	Редко когда используется в качестве составляющего элемента в смесителе	Выступает в качестве одного из основных элементов в смесителе.

Кран и задвижка очень герметичны. Именно поэтому сантехники используют их во время ремонта водопроводов. Однако кран характеризуется меньшей изнашиваемостью, чем у задвижек. Их можно использовать дольше только в том случае если будут выполняться основные условия:

• качественное периодическое обслуживание,
• оптимальная смазка.

Опираясь на эту таблицу, можно сделать вывод, что основные различия двух механизмов прослеживаются в следующих показателях:

1. Насколько быстро изнашиваются детали.
2. Размер свободной площади, которая понадобится за пределами конструкции трубопровода.
3. Где может эксплуатироваться.

Кран отлично справляется с ролью регулировщика, а также может выступить вспомогательным элементом в регулировании подачи воды или газа при высоком давлении. Поэтому при создании трубопровода часто краны встречаются на конечных участках. Поскольку вращающийся элемент движется вокруг собственной оси, он не требует большого места. Но для регулирующих механизмов потребуется место, чтобы расположить вентили.

Отличительной характеристикой механизмов является вид основного механизма. Это система, осуществляющая движение в перпендикулярном направлении в трубопроводе. В кране в качестве основного элемента выступает специальный затвор. Если он размещается параллельно относительно потока или небольшим углом, интенсивность движения жидкости или газа увеличивается, при перпендикулярном расположении происходит снижение интенсивности.

Трубопроводная арматура настолько разнообразна, что даже краткое описание основных её типов только по конструкции затвора занимает достаточно большой объём. Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, обладающими различными принципами конструкции затвора.

Сравнение трубопроводной арматуры различных типов

Преимущества вентилей

Основное преимущество вентилей — отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор движется перпендикулярно, что уменьшает опасность повреждения (задиров). Высота вентилей меньше, чем у задвижек, ввиду того что ход шпинделя невелик и обычно составляет не более четверти диаметра трубопровода. Однако строительная длина вентилей больше, чем у задвижек, так как требуется развернуть поток внутри корпуса.

Недостатки клапанов

Недостатком клапанов является большое гидравлическое сопротивление , вследствие того что

1. направление потока рабочей среды изменяется внутри корпуса устройства дважды
2. мало проходное сечение седла.

Вентили эксплуатируются только при определенном направлении движения рабочей среды: поток должен подтекать под тарелку и в закрытом положении давить на тарелку со стороны седла. При открывании вентиля давление способствует отрыву тарелки от седла. Если же вентиль будет ориентирован в противоположном направлении, то в закрытом состоянии давление будет придавливать тарелку к седлу и создавать значительные трудности при открытии. Это может повлечь срыв тарелки со штока и вентиль выйдет из строя.

Заслонки

Рисунок 4. Заслонка
дроссельная фланцевая.

Заслонки (англ. butterfly valve) — устройства арматуры с затвором в виде диска или прямоугольника, поворачивающимся на оси, расположенной перпендикулярно проходу. Затвор заслонки движется по дуге.

Применение заслонок

Заслонки наиболее часто используются на трубопроводах больших диаметров, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности запорного органа.

Заслонки применяют в вентиляции и кондиционировании воздуха на воздуховодах, а так же на различных газоходах, то есть там, где имеют место большие диаметры трубопроводов, небольшие давления и невысокие требования к герметичности.

По количеству установленных пластин различаются заслонки одинарные и многостворчатые. На капельных жидкостях заслонки применяют редко, так как их конструкция не обеспечивает надежной герметичности перекрытия прохода. На газах дроссельные заслонки (throttle) ввиду простоты конструкции и надежности применяют очень часто для регулирования и отключения расхода.

Конденсатоотводчики

Предназначены конденсатоотводчики (англ. steam trap) для вывода из газовой системы конденсата, не участвующего в рабочем или технологическом процессе. Конденсат сливается постоянно или периодически по мере его накопления в системе.

Конденсатоотводчики должны выпускать жидкость и задерживать газообразную фазу вещества, что осуществляется за счёт наличия гидравлического или механического затвора. Затвор должен надёжно выпускать конденсат при различных давлениях газа, температур конденсата и скорости его поступления в конденсатоотводчик.

Клапанные и бесклапанные конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики могут быть клапанными и бесклапанными. Бесклапанные конденсатоотводчики выпускают конденсат непрерывно, а бесклапанные — периодически при наступлении заданных условий.

Клапанные конденсатоотводчики являются двухпозиционными регуляторами, в которых роль чувствительного элемента и привода одновременно выполняет поплавок, термостат, биметаллическая пластина или диск.

Конденсатоотводчики в зависимости от принципа действия бывают:

• закрытого типа,
• открытого типа,
• термодинамические,
• термостатические,
• сопловые,
• лабиринтные.

Конденсатоотводчики поплавковые в зависимости от конструкции поплавка различают с открытым поплавком и с закрытым поплавком, а также с опрокинутым поплавком колокольного типа.

В поплавковых конденсатоотводчиках проходное сечение клапана для выпуска конденсата открывается при всплытии поплавка, с которым связан затвор клапана. Всплытие поплавка происходит в тот момент, когда уровень конденсата в корпусе конденсатоотводчика достигнет предельного значения. После открывания выпускного клапана часть конденсата выдавливается в конденсатную линию и поплавок снова опускается, перекрывая отверстие седла клапана.

Принцип работы поплавкового конденсатоотводчика таков же, как и принцип работы регулятора уровня (регулятора перелива).

Термостатные конденсатоотводчики

В конденсатоотводчиках термостатических или термостатных для управления затвором клапана используется термосильфон, расширяющийся при повышении температуры, биметаллическая пластина или диск. Работа таких конденсатоотводчиков основана на разнице температур паровой и жидкой фазы.

В термостатных сильфонного типа конденсатоотводчиках сильфон (тонкостенная гофрированная трубка) заполнен жидкостью, испаряющейся при температуре свежего пара, но находящейся в жидкой фазе при температуре конденсата. Так, например, при удалении конденсата с температурой 85…90°С используется смесь из 25% этилового спирта и 75 % пропилового спирта. Как только сильфон начинает омываться паром, жидкость испаряется, сильфон расширяется и перемещает клапан, закрывая отверстие для выпуска конденсата. В других конструкциях для этой цели применяют биметаллические пластины.

Термодинамические конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики термодинамические имеют непрерывное действие. Они широко распространены вследствие простоты конструкции, малым габаритам, надежности в работе, низкой стоимости, высокой пропускной способности и малым потерям пара.

Тарельчатый конденсатоотводчик

Тарельчатый конденсатоотводчик имеет лишь одну подвижную деталь — тарелку, свободно лежащую на седле. Проходящий конденсат приподнимает тарелку и выходит через отводной канал. При поступлении пара тарелка прижимается к седлу в связи с тем, что высокие скорости истечения пара создают под ней зону пониженного давления.

Лабиринтные конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики лабиринтные также имеют непрерывное действие. Они содержат устройство в виде лабиринта, которое создает большое гидравлическое сопротивление газу, а конденсату — значительно меньшее. Вследствие этого конденсат проходит через конденсатоотводчик, а пар задерживается.

Сопловые конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики сопловые также действуют непрерывно. Они содержат устройство в виде ступенчатого сопла, которое также обладает значительным различием в сопротивлении для конденсата и газообразной фазы.

Недостатки конденсатоотводчиков

Конденсатоотводчики — малонадежные устройства, нуждающиеся в частой ревизии.

Краны

Кран (англ. tap valve) — трубопроводное устройство с затвором в форме тела вращения, поворачивающимся вокруг своей оси на 90° по отношению к оси движения потока рабочей среды.

Рисунок 6. Кран шаровый
нержавеющий
с соединительными фланцами.

Затвор крана иногда называют пробкой. Пробка крана имеет отверстие, перпендикулярное оси тела вращения, предназначенное для прохода среды. Если кран открыт, отверстие пробки располагается соосно оси движения среды, если кран закрыт, отверстие пробки перпендикулярно потоку.

В отличие от вентиля и задвижки, для того, чтобы открыть или закрыть кран, требуется совершить не несколько оборотов шпинделя, а всего один поворот пробки на 90º. Следовательно, краны, как правило, снабжают не маховиком, а рукояткой.

В зависимости от числа рабочих положений пробки кранов бывают двухходовыми или трехходовыми.Принципиально могут быть краны и на большее число положений, однако они нашли применение только в лабораторной арматуре. В зависимости от формы отверстий на пробке краны могут выполнять различные функции

В зависимости от формы тела вращения, образующего затвор, краны бывают:

• цилиндрическими,
• конусными,
• шаровыми.

Для герметичности затвор должен быть смазан, чтобы смазка заполнила микрозазоры между поверхностью пробки и корпуса, и уменьшала усилия, требуемые на поворот пробки.

Пробка должна быть постоянно прижата к поверхности корпуса. В зависимости от способа прижатия пробки различают сальниковые и натяжные краны.

В сальниковых кранах между крышкой крана и верхним торцом пробки расположена упругая сальниковая набивка, создающая постоянное усилие, прижимающее пробку к корпусу.

В натяжных кранах снизу пробки расположен стержень с резьбой, проходящий через отверстие в корпусе. Прижатие пробки осуществляется посредством пружины, надеваемой на винт и стянутой гайкой. Натяжные краны более надежны , так как в них работа крана не зависит от свойств сальниковой набивки, которая со временем теряет свои упругие свойства. Поэтому натяжные краны используют в газоснабжении.

Конусные краны

Преимуществом конусных кранов является невысокая стоимость , малое гидравлическое сопротивление, простота конструкции и ревизии.

Недостатком таких кранов является большое усилие, требуемое на поворот пробки. По истечении некоторого срока работы (в зависимости от качества воды в системе) микрозазоры между поверхностью корпуса и пробки зарастают отложениями - пробка «прикипает». В этик условиях на поворот пробки требуется настолько большое усилие, что возможно поломка крана.

Регуляторы давления, расхода и уровня

Рисунок 7. Регулятор давления
с присоединительными фланцами

Назначение регуляторов

Регуляторы (редукторы) давления, расхода и уровня предназначены для автоматического поддержания соответствующего параметра без использования вторичных источников энергии.

Конструкция регуляторов

Регулятор по конструкции представляет из себя клапан с пневмо- или гидроприводом мембранного, сильфонного или плунжерного типа, а так же специальную установочную пружину, предназначенную для подстройки регулятора на требуемое значение параметра. Конструкции регуляторов необычайно разнообразны.

Подразделяются регуляторы уровня на:

• регуляторы питания, в которых уровень поддерживается за счет периодического добавлением жидкости в сосуд, и
• регуляторы перелива, в которых происходит слив избытка жидкости.

Регулятор давления

Рассмотрим регулятор давления на примере редуктора газового баллона. Отверстие входного патрубка для подачи газа является седлом клапана, к которому прижимается тарелка клапана, закрепленная на одном конце углового рычага. Второй конец рычага соединен с подвижной мембраной, на которую с внешней стороны действует сила атмосферного давления и сила сжатия установочной пружины, а с другой стороны — сила давления газа в полости регулятора. Ось вращения рычага закреплена на днище корпуса регулятора. Если давление одна из горелок газовой плиты будет закрыта, то уменьшится расход газа, в результате чего давление газа в полости редуктора начнет повышаться. Это приведет к перемещению мембраны, которая потянет за собой конец рычага, соединенный с нею. Второй конец рычага с закрепленным на нем клапанам так же переместится и прикроет отверстие для прохода газа. В результате этого давление газа в полости редуктора будет практически на постоянном уровне, так как ход клапана крайне мал и усилие установочной пружины при перемещении мембраны изменится незначительно.

Регулятор будет обеспечивать пропуск требуемого расхода газа при постоянном значении давления перед горелками.

Регулятор расхода

Рисунок 7. Регулятор
расхода
прямого действия
с соединительными
фланцами.

Работает регулятор расхода аналогично регулятору уровня, поддерживая постоянный перепад давления на некотором дросселирующем устройстве, например, диафрагме или регулируемом сопле. Так как коэффициент местного сопротивления дросселирующего устройства не изменяется, постоянный перепад давления означает, что скорость потока через дроссель постоянна и, следовательно, постоянен расход. Некоторые регуляторы имеют дроссель, конструкция которого позволяет регулировать его сопротивление, подстраивая регулятор на требуемое значение расхода. Чаще, однако, сопротивление дросселирующего устройства оставляют постоянным, а изменяют сжатие установочной пружины, что позволяет регулировать перепад давления на дросселе и, следовательно, расход через регулятор.

В регуляторах важным принципом является разгрузка клапана от одностороннего давления рабочей среды, что позволяет значительно уменьшить усилия, требуемые на перемещение рабочего органа. Наиболее совершенным видом разгрузки является двухседельная конструкция клапана, когда усилия, действующие на две тарелки, противоположны по направлению и взаимно компенсируются. Однако в такой конструкции корпус сложнее изготовить корпус и тяжелее обеспечить полную герметичность закрытия двух клапанов одновременно. Несмотря на такие трудности, эта конструкция очень широко применяется в современных регуляторах.

Заключение

Важное значение в надежности функционирования трубопровода имеет не только арматура, но и , например, .

Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, обладающими различными принципами конструкции затвора. Основные типы трубопроводной арматуры по принципу затвора — задвижки, клапаны, заслонки, краны, мембранные клапаны, шланговые клапаны, регуляторы давления, расхода и уровня, конденсатоотводчики — были кратко освещены в этой статье.

Список литературы

1. Промышленная трубопроводная арматура: Каталог, ч. I / Сост. Иванова О. Н., Устинова Е. И., Свердлов А. И. - М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1979. - 190 c.
2. Промышленная трубопроводная арматура: Каталог, ч. II / Сост. Иванова О. Н., Устинова Е. И., Свердлов А. И. - М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1977. - 120 c.
3. Арматура энергетическая: Каталог-справочник / Сост. Матвеев А. В., Закалин Ю. Н., Беляев В. Г., Филатов И. Г... - М. : НИИЭинформэнергомаш, 1978. - 172 c.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете

Вентиля и задвижки – два основных элемента, чаще всего используемых на промышленных трубопроводах. Без них сложно себе представить любую систему снабжения более-менее крупных размеров.

Задача такого оборудования проста – дать человеку возможность контроля над движением и состоянием транспортируемой жидкости внутри труб.

Многие люди несознательно путают вентиля и задвижки. Одни говорят, что между ними нет разницы, другие же наоборот, приписывают каждому инструменту несуществующие свойства.

Правда, как всегда, находится посередине. Вентиля и задвижки действительно отличаются друг от друга, но есть у них и сходства. В данной статье будет описано их подробное сравнение.

Cодержание статьи

Особенности и назначение

Вентиль или задвижка – это запорные системы. По стандарту называются запорной арматурой.

С запорной арматурой вы наверняка уже сталкивались. К примеру, на любой бытовой системе водоснабжения наверняка стоят , позволяющие ограничить поток жидкости в том или ином направлении. Полное перекрытие крана в считаные секунды блокирует движение носителя, отрезая конкретный участок ветки.

В итоге одним движением руки вы получаете возможность изолировать часть трубопровода, а затем выполнять над ней какие-то операции.

В бытовых условиях чаще всего используют клапана. Вентили и задвижки – это тоже запорная арматура, только более крупного образца.

Размещают на трубы диаметром до 100 мм. Описываемые в данной статье детали слишком крупные и мощные. Их допустимо монтировать на трубы, диаметр которых только начинается от 100 мм (хотя есть и исключения).

Преимущественно подразумевается монтаж на магистральные ветки систем водоснабжения, отопления, маслопроводы, нефтепроводы и т.д.

Что интересно, спроектирована так, чтобы каждый элемент смог выдержать огромное давление в условиях постоянного движения носителя. Из-за этого конструкция получается дороже, но куда эффективнее обычной клапанной арматуры.

Тип подсоединения

Мы уже отметили что, вентиль, как и задвижка, обладают схожей структурой и применяются для схожих задач. Чтобы сравнить их друг с другом, а также иметь в голове полноценную картину, чем же вентиль отличается от задвижки, нужно разобрать принцип действия каждого образца. Понять, как он работает, и из чего состоит.

Но перед этим обратим внимание на способы их подсоединения к трубопроводу. Они у них общие.

Элементы такого типа могут быть:

• сварными;
• муфтовыми.

Имеется в виду тип подсоединения к трубопроводу. Здесь различий практически нет. Что вентиль, что задвижка выполнены во всех вариациях.

Фланцевый тип подсоединения подразумевает . Своего рода соединительные кольца, наваренные на края, как запорной арматуры, так и трубопровода. Это хороший вариант, когда нужна надежность в комбинации с практичностью.

Фланцы наваривают на выходы, затем . Соединение происходит за счет стягивания болтами ответных фланцев на трубе и задвижке. Количество болтов, их размер, диаметр фланца и множество других параметров зависит от условий в каждом конкретном случае.

Фланцы удобнее всего применять в промышленности, но и в бытовых условиях, а также в гражданском строительстве от них есть толк.

Про сварные соединения, думается, вы уже и так знаете достаточно. Сварная запорная арматура не пользуется такой же популярностью, как фланцевая или муфтовая, но она тоже довольно широко представлена на рынке, а значит, не упомянуть ее было бы решением ошибочным.

Монтируют на трубопроводы с помощью приваривания газовой или электрической сваркой. Плюсы подобных соединений в их прочности. Минусы – в отсутствии возможности снять запорную арматуру. А такая необходимость может появиться в любой момент.

Запорная арматура не вечна. В ней постоянно происходят динамические процессы. Изнашиваются уплотнители, расшатывается клин, стачиваются детали. Рано или поздно задвижка выйдет из строя. И вот что делать тогда, вопрос открытый.

Монтируют преимущественно на резьбовые соединения. Это промежуточный вариант между сваркой и фланцами. С ним нужно больше возиться, зато можно обойтись вообще без сварочного аппарата. Задействуются в большей степени на средних размеров гражданских системах.

Конструкция и принцип работы вентиля

Вентиль – запорная арматура . Вы должны были видеть вентили если не вживую, то по телевизору.

Это крупный элемент трубопровода, немного утолщенный и с большим регулирующим кольцом, которое собственно вентилем и называют. Задача вентиля заключается в перекрытии и регулировании потока жидкости внутри трубы.

Этим он отличается от задвижки. Дело в том, что фиксируемая деталь может находиться сразу в нескольких положениях.

Если закрутить его на несколько оборотов, то поток блокируется только частично. Запорный элемент искусственно уменьшит диаметр проходного отверстия внутри, что скажется на количестве доставляемой жидкости.

Полное закрытие вентиля блокирует всю систему, точно так же, как это делает . Эта возможность выбирать положение для запорного элемента внутри вентиля – и есть основное его преимущество.

Очень часто в промышленных трубопроводах постает необходимость не просто полностью перекрыть поток жидкости, а только умерить его до определенных значений. Сделать это проще всего именно через монтаж вентилей в потенциально подходящих местах. Более удобного и простого способа человечество еще не придумало.

Разбор внутренностей

Состоит вентиль из нескольких основных деталей. Базу для всех его внутренностей содержит в себе мощный корпус.

Корпус преимущественно литой, а не разборный. Но бывают разные модели, каждая конкретная схема претерпевает некоторые изменения, в соответствии с ожиданиями и желаниями производителя.

Внутри корпуса есть отверстие для прохода жидкости. Отверстие это может быть как полноразмерным, так и уменьшенным.

Полноразмерный проход дает возможность транспортировать жидкость в полной мере, а также снижает нагрузку на внутренности вентиля. Жидкость течет без проблем, не встречая сопротивления.

Другое дело – миниатюрные вентили. Они в своем базовом состоянии не способны пропускать номинальное количество носителя за один и тот же промежуток времени.

В центральной части корпуса находится клапанный блокиратор или просто клапан со шпинделем. К нему подсоединена резьба с направляющими, а резьбой управляют за счет вращения ручки вентиля.

Система проста и неприхотлива, от того и столь эффективна. Вращая ручку, мы передаем усилие на винтовую резьбу. Та влияет на положение клапана внутри вентиля. Закручивание ручки опускает клапан, откручивание наоборот, поднимает. Соответственно вы можете регулировать движение носителя в трубе так, как сами того пожелаете.

Важная особенность состоит в том, что в вентиле течение жидкости блокируется за счет параллельного перекрытия потока. Это сказывается на стоимости всей конструкции, а также его цене его разновидностей. Именно поэтому полнопроходный образец вентиля гораздо дороже стандартного суженного.

Конструкция и действие задвижки

Отличие задвижки от вентиля состоит в нескольких небольших, но все же крайне важных конструктивных особенностях. Разобравшись с ними, вы точно поймете, что здесь и как работает.

Задвижка выполняет те же задачи, что и вентиль. Она тоже способна заблокировать или открыть систему в любой момент.

Только вот задвижка существует в двух положениях:

• открытом;
• закрытом.

Третьего варианта не дано. Сама ее конструкция просто не позволяет эффективно перекрывать поток частичным образом. Запорный элемент внутри спроектирован по такой схеме не просто так.

В находится в перпендикулярном к носителю положении. Закрывается он точно так же, перемещаясь всего на несколько десятков сантиметров вниз.

Это упрощает конструкцию, делает ее более неприхотливой и дешевой. Но также и повышает давление на все составляющие детали. Особенно, если речь идет о , монтируемой на трубопроводах высокого давления.

Монтаж огромной промышленной задвижки (видео)

Схема сборки

Во многом задвижка повторяет конструкцию вентиля. Она тоже состоит из цельного литого корпуса. Она тоже может быть как полнопроходной, так и стандартной, с суженным диаметром.

Основные различия касаются самого запорного элемента. В . Закрытое положение клина прячет его в верхней седельной части. Клин никак не препятствует движению жидкости в системе.

К его направляющим подсоединена резьба, а ту контролируют вращением ручки. В общем, система та же, что и с вентилем. Различие кроется в деталях.

При вращении ручки клин просто освобождается, в один момент перекрывая всю трубу. Нижняя часть клина заходит во внутренние седла, уплотненные резиной.

Основные отличия

Перечислим все отличия вентилей и задвижек. Так вам будет проще ориентироваться и делать свой выбор.

Список отличий:

1. Вентилем можно регулировать поток в системе, задвижка же находится в двух состояниях: открытом и закрытом.
2. В вентиле идет параллельное блокирование системы, задвижка блокируется перпендикулярно потоку.
3. Задвижка быстрее изнашивается.
4. Вентиль стоит дороже, особенно его полнопроходный вариант.

Задвижка или шаровый кран? Это запорные устройства, используемые повсеместно. У них идентичное предназначение, но разные конструктивные особенности. Поэтому пользователей интересует вопрос, в чем разница между задвижкой и краном. Давайте разберемся в таком вопросе.

Задвижка: ключевые особенности

Задвижка - разновидность механизмов, имеющих простую конструкцию. Это деталь, состоящая из нескольких элементов:
корпус;
крышка;
затвор.

Главная особенность задвижки в том, что регулирующий механизм передвигается под прямым углом к потоку жидкости или газа. Производители изготавливают трубопроводную арматуру в обширном ассортименте. Поэтому в каталогах компаний представлены клиновые, шланговые, шиберные задвижки. В зависимости от расположения ходового узла, разрабатываются изделия с выдвижным и невыдвижным шпинделем.

Конструкция шарового крана: основополагающие аспекты

Для ответа на вопрос, чем отличается задвижка от крана, нужно подробно рассмотреть и второй вариант.

Кран шаровый - изделие, в котором запирающий или регулирующий компонент изготовлен в виде сферы. Оно состоит из корпуса, шара, шпинделя, седла и рукоятки, предназначенной для ручного управления. В ассортименте магазинов представлены шаровые краны с так называемыми плавающими шарами и с шарами, которые поворачиваются в опорах. В зависимости от формы присоединения, детали бывают фланцевыми ,муфтовыми , комбинированными и под приварку . Поэтому покупатели подбирают варианты, исходя из личных предпочтений и поставленных задач.

Отличие задвижки от шарового крана

Разница между двумя видами трубопроводной арматуры существенная. Рассмотрим ее подробнее:

1. Конструкция - значимый момент. В задвижке важнейшим запорным элементом является клин. В шаровом кране такую функцию выполняет затвор в форме сферы, внутри которой имеется круглое отверстие. Сквозь него в открытом состоянии проходит рабочая среда.
2. Длительность эксплуатации - срок службы задвижки составляет не меньше 10 лет. Средний эксплуатационный ресурс - около 2000 циклов. Период службы шарового крана, входящего в эконом-сегмент, варьируется в пределах 15 лет. Количество циклов - 4000. Кран, рассчитанный на повышенные нагрузки, используется на протяжении 20 лет и больше. Его ресурс открытия/закрытия превышает 10000 циклов.
3. Практичность - выигрывают шаровые краны. Они открываются с помощью рычагов, ручки-бабочки, редуктора с маховиком. Возможно использование электропривода, гидропривода и пневмопривода.

Условия применения запорных устройств

Задвижка - герметичный запорный элемент, который идеально подходит для установки на трубопроводах. Он успешно применяется в разных сферах. Это газо- и водоснабжение, жилищное хозяйство и нефтяная промышленность.

Кран шаровый - современная продукция, которая широко применяется при обустройстве систем отопления, водо- и газоснабжения жилых домов, промышленных и коммерческих объектов. Изделия диаметром DN 300 и выше подходят для перемещения природного газа и нефти.

Что лучше: задвижка или шаровый кран

На такой вопрос трудно дать однозначный ответ. У каждого вида изделий имеются определенные преимущества и недостатки.

К положительным характеристикам задвижки относится простота конструкции, минимальное гидравлическое сопротивление и возможность применения в жестких условиях. Недостатки также имеются. Это длительное время открытия/закрытия механизма, быстрое изнашивание уплотнителей и выдвижной шпиндель в некоторых моделях.

Шаровый кран - изделие, которое отличается небольшими габаритами, герметичностью и надежностью. Положение изменяется за считанные секунды. Управление механизмом простое и удобное. Недостаток изделия в том, что для размещения ручки-рычага нужно свободное пространство. Это нужно учитывать при выборе такой продукции.

Разница между задвижкой и краном весомая. Задвижка - устаревший вариант. Она незаменима при обустройстве магистральных трубопроводов, в которых рабочая среда быстро перемещается. Это обуславливается тем, что для задвижки характерно малое гидравлическое сопротивление. Шаровый кран имеет повышенный класс герметичности «А» и практичную конструкцию. Поэтому чаще используется в различных трубопроводных системах, чем клиновое устройство.