Запорно-регулирующий вентиль — это арматура трубопроводной системы, предназначенная для регулировки потока рабочей жидкости вплоть до полного перекрытия подачи. Такие устройства действуют в сетях водопровода, газоснабжения и радиаторного отопления.

Вентили или клапаны (более современное название) ввиду простоты и надежности конструкции широко распространены во всех сферах хозяйствования, промышленности и в быту. Они используются для работы как с жидкими, так и с газообразными веществами.

Описываемые устройства дешевле применять в трубопроводах сравнительно небольших диаметров, поскольку с ростом проходного сечения значительно увеличиваются усилия по управлению клапаном. В этой связи их конструкции необходимо существенно усложнять, чтобы обеспечить заданную надежность посадки затвора клапана в седло.

запоено-регулирующие вентили

Существует различие между запорной, регулирующей и запорно-регулирующей арматурой.

В запорном клапане запирающий элемент может находиться в одном из двух положений — «открыто» или «закрыто». В регулирующих устройствах рабочим положением считается любая из возможных степеней открытия. Запорно-регулирующие приборы совмещают обе функции.

Вентиль запорный 140
Посмотреть
Вентиль запорный 201
Посмотреть
Вентиль запорный 231К
Посмотреть

Принципиальное отличие вентиля от задвижки в том, что движение запирающего органа (чаще всего — золотника) происходит вдоль оси потока жидкости или газа (в зоне седла). В задвижках рабочий орган движется поперек струи.

Крепление на трубах

В зависимости от конструкции оно может выполняться фланцевым, муфтовым, штуцерным, цапковым или сварным способом. Муфтовый и штуцерный способ крепления используются на самых малых диаметрах — до 40 мм, сварное — если отсутствует другая возможность подсоединения к трубе. Наиболее распространен именно фланцевый способ монтажа на трубопровод.

Фланцевое соединение

Фланец — это круглая или квадратная пластина с центральным проходным отверстием, монтируемая сваркой на вход и выход вентиля. По контуру фланца по шаблону сверлятся отверстия для болтового соединения с другими фланцами и нарезаются круговые проточки для уплотнительной прокладки. В литых конструкциях из чугуна или стали фланцы отливаются вместе с изделием, затем обрабатываются на токарном и сверлильном станках.

Устройство вентиля фланцевого

В классическом понимании запорный фланцевый вентиль состоит из корпуса с фланцами и с седлом, шпинделя, бугельного узла, штурвала (маховика). Первый изготавливают из высокоуглеродистой или нержавеющей стали, чугуна, латуни и полимерных композитов.

Бугельный узел — это часть корпуса или ходовая гайка, через резьбы которых шток, вращаясь, перемещает закрепленный на нем рабочий орган (золотник, конус).

Затвор может быть тарельчатым (золотниковым) и коническим. Уплотнительная поверхность тарельчатого затвора может быть плоской или конусной. Для изготовления последней в ней протачивается конусная фаска. Конические уплотнения металл/металл применяют для сред с высокими давлениями и наличием взвешенных частиц.

Плоские уплотнения хорошо работают во всех средах без взвешенных частиц. В седлах таких затворов устанавливают резиновые или полимерные прокладки.

Вентиль запорный 101
Посмотреть
Вентиль запорный 120
Посмотреть
Вентиль запорный 220
Посмотреть

Крутящий момент шпинделю сообщает ручной штурвал или механический привод. Шток может перемещаться и под действием электрического, гидравлического, пневматического исполнительного механизма. В этом случае его движения — возвратно-поступательные без ходовой гайки. Такие приводы используются в промышленности.

Виды конструкций вентилей

По виду герметизации штока в корпусе вентили разделяются на сальниковые, сильфонные и мембранные.

Сальниковое уплотнение наиболее простое. Производится прижимом уплотнительной набивки через втулку накидной гайкой. Позволяет быстро производить ремонт или замену сальника.

Сильфонная сборка — это металлическая гофрированная трубка, надежно герметизирующая соединение штока с корпусом. Используется в трубопроводах с агрессивными средами.

Мембранная система основана на резиновом диске (мембране), устанавливаемом внутри корпуса и изолирующем наружные части корпуса от рабочей среды. Недостаток системы в ее недолговечности.

По конструкции корпуса и изменению направления рабочей среды вентили разделяют на прямоточные, проходные и угловые. В проходных входная и выходная оси движения рабочей среды смещены. Жидкость делает два поворота, поэтому вентиль обладает большим гидросопротивлением.
Получить консультацию
Прямоточный корпус устроен с наклоном штока, в результате проход становится почти прямолинейным. Гидросопротивление такой конструкции мало, но увеличивается ход затвора, длина штока, масса и строительная высота изделия.

Угловые вентили разворачивают среду на 90º.

Преимущества вентилей

  • небольшой ход штока с запорным органом от полного открытия до закрытия (не более четверти диаметра седла); для сравнения: ход штока задвижки — не менее диаметра);
  • относительно малые габариты и вес;
  • высокая герметичность в положении «закрыто», в вентилях ее достаточно просто осуществлять применением уплотнительных колец;
  • большая износоустойчивость ввиду малого трения затвора и седла;
  • простота монтажа и эксплуатации;
  • возможность использования сильфона — дополнительной герметизации наружной среды от агрессивной жидкости или газа.

Недостатки вентилей

  • большое гидравлическое сопротивление из-за изгиба струи — при высоких скоростях транспортируемого вещества и больших диаметрах труб возникают потери ее кинетической энергии, требующие увеличения давления;
  • ограничение диаметров из-за увеличивающихся усилий управления рабочим органом;
  • наличие застойных зон в вентильных конструкциях, приводящих к усилению в них коррозии.

Запорно-регулирующие вентили с фланцевыми соединителями являются основным видом управляющей арматуры на действующих трубопроводах страны и зарубежья. Конструкции постоянно модернизируются производителями, рынок пополняется новыми вариантами. Широкое распространение и популярность вентилей обеспечивают простота, надежность и долговечность изделий.