В числе самых распространенных запорных устройств - задвижки и краны. В чем заключается специфика тех и других?

Что представляет собой задвижка?

Под задвижкой принято понимать запорный механизм на трубопроводе, который предполагает перекрытие потока жидкости или газа посредством перегородки. Она может передвигаться поперек трубы вверх-вниз или влево-вправо. Задвижка во многих случаях также позволяет регулировать интенсивность потока жидкости или газа. Например, если перегородка задвижки сдвинута наполовину - интенсивность потока снижается на 50 %. По мере ее передвижения выше или левее (либо ниже или правее - в зависимости от ее изначального положения) интенсивность потока может увеличиваться или уменьшаться.

Перегородка на задвижке чаще всего изготавливается в виде диска, иногда - клина или же листа. Бывают задвижки, в которых перегородка состоит из одного элемента, но в ряде случаев она представлена несколькими деталями. Например, если их две - увеличение интенсивности, или открытие потока, может осуществляться посредством их раздвижения. Уменьшение динамики, или закрытие потока, наоборот, осуществляется посредством смыкания составных частей перегородки задвижки.

Главное преимущество задвижки - в возможности относительно оперативно и при сравнительно малых энергозатратах осуществить открытие или закрытие потока (либо задать нужную его интенсивность).

Задвижки могут ставиться на трубопроводы с высоким давлением - например, отопительные, водопроводные. Они относятся к самым герметичным запорным элементам.

Задвижка при частом использовании может довольно быстро износиться - это обусловлено во многих случаях довольно большой силой трения между краями перегородки и колодкой, в которой она движется вправо-влево или вверх-вниз.

Еще один недостаток задвижки - в необходимости выделения дополнительного пространства за пределами сечения трубопровода в целях временного размещения выезжающей части перегородки. Монтаж, обслуживание и ремонт рассматриваемого запорного элемента также могут потребовать довольно больших трудозатрат.

Таким образом, задвижка с учетом отмеченных достоинств и недостатков чаще всего используется не как регулировочный, а как запорный элемент, который предполагается размещать в положении «открыто», «закрыто» либо в ином статичном в течение довольно длительного времени. В целях, в свою очередь, частой регулировки потока жидкости или газа на трубопроводах может быть успешно применено другое запорное устройство - кран. Рассмотрим его особенности.

Что представляет собой кран?

Кран - это запорный элемент, основной частью которого является затвор, представленный в форме шара, в виде конуса или же цилиндра. В них проделан канал диаметром, который достаточен для обеспечения прохождения потока, если соответствующий канал расположен параллельно потоку или располагается под небольшим углом к нему. В свою очередь, при размещении канала перпендикулярно потоку (посредством вращения шара, конуса или цилиндра, в котором он проделан) либо под большим углом к потоку перемещение жидкости или газа в трубе прекращается или же снижается его интенсивность.

Изменение положения крана осуществляется за счет вращения шарообразного, конусообразного или же цилиндрообразного затвора вокруг своей оси перпендикулярно или параллельно потоку (это не принципиально, главное - достичь необходимой герметичности).

Кран, как и задвижка, характеризуется высокой степенью герметичности. Поэтому его можно устанавливать на трубопроводах с высоким давлением. Вместе с тем для кранов не характерен главный недостаток задвижек - изнашиваемость. При условии, что рассматриваемое запорное устройство будет качественно смазываться и обслуживаться, оно способно прослужить долго.

Кран, таким образом, отлично подходит для регулирования интенсивности перемещения жидкости или газа в трубе с высоким давлением. Этим обусловлено его частое применение в качестве запорного механизма на конечном участке трубопроводов. Например, как основного элемента бытовых смесителей, которые расположены в ванных комнатах, кухнях, душевых.

Кран, как правило, не требует наличия большого пространства за пределами сечения трубопровода, поскольку основной его элемент - затвор - вращается вокруг своей оси в пределах трубы. Правда, может потребоваться дополнительное место для регулировочного вентиля и иных механизмов, которые его дополняют.

Сравнение

Главное отличие задвижки от крана заключается в том, что основным элементом первого запорного устройства является перегородка, которая движется перпендикулярно потоку жидкости или газа в трубопроводе. Основной элемент крана - затвор с проделанным в нем каналом, который при размещении параллельно потоку или под небольшим углом к нему увеличивает интенсивность перемещения жидкости в трубе, а при размещении перпендикулярно потоку или под большим к нему углом - снижает ее интенсивность.

Разницу между рассматриваемыми видами запорных элементов также можно проследить в аспекте:

• изнашиваемости;
• потребности в пространствах за пределами сечения трубопровода;
• сферы применения, распространенности включения в структуру бытовых смесителей.

Определив,в чем разница между задвижкой и краном, зафиксируем выводы в небольшой таблице.

Таблица

Задвижка	Кран
Что общего между ними?
Задвижки и краны обеспечивают высокую герметичность блокировки потока жидкости или газа в трубопроводе, подходят для труб с высоким давлением
В чем разница между ними?
Основной запорный элемент задвижки - перегородка, которая движется вправо-влево или вверх-вниз (если она не представлена более сложной - например, двухстворчатой- конструкцией)	Основной запорный элемент крана - затвор, который может вращаться вокруг своей оси и размещать проделанный в нем канал под большим или меньшим углом относительно потока жидкости или газа в трубе
Интенсивнее изнашивается при частом использовании	Менее интенсивно изнашивается при частом использовании
Как правило, требует значительных пространств за пределами сечения трубопровода - для размещения выезжающей части перегородки	Требует пространств за пределами трубопровода только в целях размещения регулировочных элементов - вентилей и дополняющих их механизмов
Применяется в основном как типично запорный элемент, находящийся в положении «открыт», «закрыт» или ином статичном в течение длительного времени	Применяется как регулировочный элемент, посредством которого можно в любой удобный момент задавать нужную интенсивность движения потока в трубопроводе
Как правило, не используется в качестве компонента бытовых смесителей	Является одним из основных компонентов в бытовых смесителях

Задвижка — разновидность запорной арматуры, используемая для перекрытия либо изменения пропускного объема транспортируемой рабочей среды в технологических, промышленных и санитарных трубопроводах.

В данной статье представлены фланцевые задвижки. Мы рассмотрим клиновые, параллельные, клинкетные, шиберные и шланговые модификации, изучим конструктивные особенности арматуры и ее эксплуатационные характеристики.

Cодержание статьи

Функциональное назначение и конструктивные особенности

Задвижки стальные фланцевые отличаются от других разновидностей трубопроводной арматуры тем, что запорный механизм в них перемещается перпендикулярно движению рабочей среды. Такие конструкции выпускаются в диаметре 15-2000 мм, они предназначены для установки на трубопроводы, рабочая температура в которых не превышает 600 градусов с давлением до 25 МПа.

Запорные задвижки широко используются во всех сферах промышленности:

• системы водоснабжения и отопительные коммуникации жилищно-коммунальных хозяйств;
• транспортные системы нефти и газа;
• магистральные трубопроводы энергетической промышленности.

Распространение данного вида трубопроводной арматуры обусловлено следующими эксплуатационными преимуществами:

• простота и ремонтопригодность конструкции;
• минимальная строительная длина;
• надежность в сложных условиях эксплуатации;
• низкий уровень гидравлического сопротивления.

Есть у задвижек и недостатки, основным из которых является большая габаритная высота конструкции, что особенно характерно для изделий с шпинделем выдвижного типа, в которых ход штока должен быть равен полному диаметру пропускного отверстия. Также минусом является длительное время открытия и склонность к эксплуатационному износу уплотнительных элементов, вследствие которого задвижки требуют периодического обслуживания и .

Отметим, что конструктивные особенности задвижек не предполагают их использование в качестве регулирующей арматуры — при эксплуатации запорный механизм должен находиться в крайнем открытом либо закрытом положении , а не в промежуточном.

Практически все разновидности задвижек производятся в полнопроходной конфигурации — сечение пропускного отверстия у них идентично диаметру труб, на которые устанавливается изделие. Редукционные задвижки (с суженным сечением пропускного отверстия) также выпускаются, но они имеют узкую сферу использования — устанавливаются лишь на трубопроводы, для управления арматурой на которых необходимо снижение оказываемого рабочей средой крутящего момента.

Управляющим механизмом в запорной арматуре выступает ручной штурвал, также существуют конструкции оборудованные гидравлическими либо электроприводами , реже — пневматическим приводом. Крупноразмерные задвижки, в которых реализовано ручное управление, для облегчения усилий при открытии комплектуются редуктором.

Технология изготовления и используемые материалы

Задвижки, в зависимости от способа изготовления, классифицируются на литые и сварные. Методом литья производятся стальные, алюминиевые и , с помощью сварочного соединения — титановые и некоторые разновидности стальных изделий. В плане прочности и надежности сварные конструкции практически не уступают литым аналогам.

Уплотнительные элементы арматуры могут выполняться из фторопласта, латуни либо резины. Эластичные материалы (резина и синтетический каучук — EPDM) чаще всего используются при производстве (где резиной покрываются стенки запорного механизма) и шланговых конструкций (из резины сделан пережимной шланг).

Задвижки имеют унифицированную согласно ГОСТ №9698 маркировку типа 30нж42п ду50 , в которой:

• 30 — номенклатура арматуры (также может использоваться цифра 31);
• нж — обозначение материала, из которого изготовлена конструкция, в данном случае нж — нержавеющая сталь (с — сталь углеродистая, лс -легированная сталь, ч — чугун, тн — титан);
• 42 — номер модели;
• п — материал изготовления уплотнительных элементов (п — пластик, бр — бронза либо латунь, р — резина, п -пластмасса);
• ду50 — диаметр 50 мм (варьируется в пределах 15-2000 мм).

Монтаж фланцевой задвижки Ду219 (видео)

Принцип работы и разновидности

Принцип работы всех разновидностей задвижек схож между собой. Корпус и крышка арматуры образуют полость, в которой размещен запорный узел. На корпусе размещены фланцы, посредством которых задвижка соединяется с трубопроводом. В зависимости от типа соединения конструкция может быть фланцевая и межфланцевая, которая зажимается между фланцами соседних участков трубопровода (межфланцевая задвижка имеет значительно меньшие габариты.

Внутри корпуса, рядом с запорным элементом, расположено два седла (параллельно либо под определенным углом друг к другу). Регулировка затвора выполняется посредством вращения привода, к которому запорный механизм подсоединен с помощью штока. В зависимости от принципа движения штока задвижка бывает выдвижная (шток при закрытии совершает вращательно-поступательное перемещение) либо поворотная (исключительно вращательное перемещение).

Шток установлен внутри ходовой гайки, данный узел именуется резьбовой парой. Гайка, при вращении привода, обеспечивает движении запорного элемента в заданном направлении. При перемещении затвора в закрытое положение его стенки прижимаются к уплотнительным поверхностям седла, тогда как в открытом положении затвор полностью выходит из проходного отверстия корпуса.

Основная классификация арматуры выполняется в зависимости от типа запорного механизма, согласно которой задвижки делятся на:

• клиновые;
• параллельные;
• шиберные;
• шланговые.

В затвор имеет конусную форму, при закрытии он входит в седла, расположенные под заданным углом друг к другу, и перекрывает пропускное отверстие. Клин, в зависимости от конструктивного исполнения, может быть жестким либо клинкетным.

Клин жесткого типа (стальной) обеспечивает максимальную герметичность в закрытом положении, однако эксплуатация такой конструкции может сопровождаться рядом проблем, связанных с заклиниваем затвора по причине температурных колебаний либо повреждения уплотнительных поверхностей из-за коррозии.

Задвижка клинкетная фланцевая имеет затвор, состоящих из двух размещенных под углом друг к другу , которые жестко соединены между собой. Такая конструкция отличается повышенной надежностью — она не заклинивает, уплотнители подвергаются минимальному износу а для изменения положения затвора требуется прикладывать гораздо меньше усилий. Задвижка клинкетная фланцевая является наиболее распространенным типом судовой арматуры.

В затвор состоит из двух дисков, которые перемещаются между параллельно расположенных друг к другу уплотнительных седел. Разновидностью параллельной конструкции является , в ней запорный узел имеет схожую конструкцию, однако затвор состоит из 1-го диска.

Шиберная арматура устанавливается на трубопроводы с односторонним движением рабочей среды. За счет простоты конструкции она не способна обеспечить максимальную герметичность перекрытия, однако шиберный затвор отличается ремонтопригодностью, что позволяет использовать такие конструкции в сточных и канализационных системах, транспортирующих жидкость с высоким содержанием механических частиц.

Задвижки шлангового типа кардинально отличаются от рассмотренных ранее аналогов. В их конструкции отсутствуют уплотнительные седла — рабочий поток циркулирует внутри эластичного резинового шланга, который полностью изолирует внутренние поверхности корпуса от транспортируемой жидкости. Перекрытие потока осуществляется за счет пережатия шланга штоком.

Такие конструкции предназначены для установки на трубопроводы, транспортирующие вязкие вещества и химически агрессивные жидкости, под воздействием которых происходит ускоренная коррозия стали — резина является материалом, устойчивым к большинству химических соединений. Эксплуатация данных задвижек возможна при температуре до 110 градусов и давлении рабочей среды до 1.6 МПа.

Добавить в закладки

Шаровые краны: характеристика и использование

Шаровые краны уникальны по своему дизайнерскому решению. Это практичная модификация крана пробкового. Свое название он получил благодаря тому, что пробка, находящаяся в его корпусе, по форме напоминает шар. Шаровые краны разработаны для контроля потока различных видов рабочих сред. Его закрытие и открытие производится при осуществлении поворота ручки на одну четвертую часть оборота, чем достигается значительное упрощение работы при сравнении с другими видами задвижек.

При положении крана «открыто» шаровое отверстие находится параллельно по отношению к линии потока, чем обеспечивает поток прямого характера при небольшой степени трения и минимальных потерях давления.

Шаровые краны разработаны специально для использования в промышленности нефтегазового направления. Они практичны на трубопроводах со средним давлением и температурой не выше 200 градусов. Шаровые краны не требуют больших затрат при производстве, если сравнивать их с другими видами задвижек. И герметичность при их использовании тоже значительно выше.

Шаровые краны из стали считаются более универсальными, так как обладают способностью выполнять свою функцию даже при наличии низкого температурного режима и высокого давления.

Можно выделить шаровые краны следующих видов. Это краны, произведенные из латуни, и шаровые краны из стали. Латунные шаровые краны с успехом применяются в строительной отрасли и ЖКХ. Помимо водной рабочей среды, они подходят и для гликолевых растворов невысокой концентрации, спирта, газа и жидких нефтяных продуктов. Шаровые краны из латуни имеют минимальной величины в 15 миллиметров, максимальной - 80.

Шаровые краны из стали считаются более универсальными, так как обладают способностью выполнять свою функцию даже при наличии низкого температурного режима и высокого давления. Минимальное значение диаметра условного прохода стального шарового крана такое же, как и у крана из латуни, а вот максимальное достигает 500 мм.

Ни одна система отопления в современной строительной отрасли не обходится без конструкции шарового крана. Шаровые краны бывают как муфтовые, штуцерные, так и фланцевые. Шаровые фланцевые краны, точнее их конструкция в качестве элементов, соединяющих кран и трубопровод, использует фланцы.

К очевидным преимуществам, которыми обладают шаровые фланцевые краны, можно отнести:

• низкую степень гидравлического сопротивления;
• разнообразные сферы использования;
• простой монтаж и эксплуатацию.

Краны, различные задвижки и другая запорная арматура являются необходимым элементом любого трубопровода и используются в различных отраслях современной промышленности.

Самыми востребованными конструкциями сегодня можно считать краны и задвижки. Многие не понимают различий между этими двумя видами запорной арматуры и руководствуются советами продавцов и знакомых. Иногда даже можно наблюдать влияние моды. Например 10 лет назад все перешли с задвижек на краны, а сейчас наоборот. Тем не менее оба этих вида арматуры обладают своими индивидуальными характеристиками.

Задвижка

Работа задвижки заключается в перекрытии потока жидкости или газа запирающим элементом. Перекрытие производится перпендикулярно потоку.

Конструкция задвижки проста, а сами они довольно неприхотливы в работе. Задвижки в открытом виде имеют небольшое гидравлическое сопротивление. Прекрасно задвижка работает с вязкой средой пропуская ее во всех направлениях. Одна из наиболее популярных марок задвижек - AVK (avk официальный сайт Россия).

Теперь о минусах. Задвижкой трудно регулировать расход. Запирающий элемент имеет всего два положения. Либо закрыто, либо открыто. Для выдерживания высокого давления арматура должна быть прочной и массивной. Запирающий элемент с годами изнашивается, а его ремонт весьма затруднителен и часто требуется полная замена.

Задвижки бывают:

• Клиновые. У нее уплотнительные поверхности идут под углом друг к другу, что обеспечивает хороший контакт независимо от температуры и даже коррозии.
• Параллельные. Тут, соответственно, уплотнительные кольца идут параллельно. Используют их там, где нет надобности в 100% герметичности.

Краны

Запирающая часть крана сделана в виде вращательного элемента с отверстием, через которое и пропускается среда. Краны бывают коническими, шаровыми и цилиндрическими. Сегодня самым популярным принято считать шаровой кран. Поворот пробки может регулировать подачу среды от уменьшения потока, до его полного перекрытия.

Краны могут работать как с жидкостью, так и с газом. В отличие от задвижек они более компактны.

Слабое место любого крана - уплотнители, которые при износе нарушают всю герметичность. Также из-за неметаллических уплотнителей кран не может выдержать разные агрессивные среды.

Добавить сайт в закладки

• Виды
• Выбор
• Монтаж
• Отделка
• Ремонт
• Установка
• Устройство
• Чистка

Сравнительные характеристики запорной арматуры

Общие характеристики разных видов запорной арматуры

Запорная арматура используется при устройстве газопроводных и канализационных систем. Ее можно увидеть на трубопроводах общего назначения, промышленного типа, промышленных трубопроводах с особыми условиями работы, сантехнических трубопроводах и на многих других. Они предназначены для того, чтобы перекрывать любые водные либо газовые потоки.

Для этих целей служат задвижка, кран, вентиль, клапан, а также иные запирающие механизмы. Бытовая сантехника не обходится без подобных механизмов, но мало кто понимает, чем отличается кран от задвижки. Без этого просто невозможно подключить бытовую технику, устранить течь, перекрыть газ или поменять смеситель . Сантехника окружает нас сплошь и рядом, а запорная арматура — неотъемлемая ее часть.

На самом деле она имеет существенные различия как конструктивные, так и эксплуатационные, хотя любое конструктивное решение этого вида арматуры всегда работает в двух положениях: закрыто и открыто.

Но, исходя из их функциональных характеристик и области применения, выбирается тот или иной вид устройства. Для правильного выбора следует знать, чем может отличаться принцип их работы, и какую функцию каждый из них выполняет.

Вернуться к оглавлению

Принципы работы крана, вентиля и задвижки

Конструктивными решениями запорной арматуры, являются краны, вентиля и задвижки. Чем они отличаются между собой?

Задвижки являются самыми распространенными и самыми востребованными запирающими устройствами. Их конструкция подразумевает нахождение запирающего элемента в положении закрыто и открыто. Поток рабочей среды перекрывается вследствие того, что запирающий элемент перемещается перпендикулярно к его оси. Задвижки могут быть применены исключительно в роли запирающей арматуры. Они бывают параллельные, клиновые и шиберные.

Вентиль или клапан способны перекрывать поток рабочей среды за счет того, что устройство перемещается параллельно оси его движения. Он, в отличие от задвижек, может быть применен не только как перекрывающее устройство, но и как регулирующее ввиду того, что его конструкция позволит вам не полностью перекрыть поток среды, а частично.

К существенному недостатку можно отнести неспособность вентиля реагировать на изменяющуюся скорость и давление в системе. Поэтому сфера его применения — трубопроводы с относительно постоянным потоком и давлением рабочей среды. Кроме регулирующих и запорных устройств, различают перепускные, смесительные, а также распределительные конструкции данных механизмов.

Кран — еще один вид запорной арматуры. Он может быть применен как перекрывающее, так и регулирующее устройство. Функционирует он так: запорный элемент, вращаясь вокруг своей оси, перемещается по направлению перпендикулярному движению потока среды. Запорный элемент имеет форму диска. Вследствие его вращения вокруг собственной оси и происходит перекрытие жидкости по перпендикулярному направлению.

Современная сантехника предлагает различные конструкционные решения запорной арматуры, которые имеют собственные особенности. Конечно, это влечет за собой наличие отличительных преимуществ и недостатков, которые проявляются в различных условиях. Поэтому, чтобы правильно выбрать запорную арматуру, необходимо учесть особенности конструкции трубопровода, а также условия использования и требования к конкретному устройству. Для этого необходимо понимать, чем отличается, к примеру, кран от вентиля, ведь разница между ними не столь очевидна.

Вернуться к оглавлению

Сравнительные характеристики крана и вентиля

Основным различием между краном и вентилем является регулировка напора рабочей среды. Вентиль может производить такую регулировку, а вот кран нет. Более того, учитывая правила эксплуатации кранов, регулировать с их помощью напор категорически запрещено. Функций у крана всего две: открывать и закрывать поток среды. А вот клапан может легко регулировать напор жидкости или газа.

Такое различие обусловлено конструкцией. Запорный элемент в этом устройстве перемещается в направлении потока и в итоге садится на седло. В кранах же он вращается вокруг своей оси. Кроме того, существуют шаровые краны. В их конструкции запорным элементом выступает поворачивающейся перпендикулярно потоку шар, вследствие чего изменяется диаметр трубы. А вот вентиля оборудуются грун-буксой. Данное конструктивное решение подразумевает, что, перемещая шток грун-буксы, производят поднятие или опускание клапана, который прикреплен к штоку. Таким образом, происходит открытие или закрытие отверстия, которое находится в седле.

Визуально несложно отличить вентиль от крана. Если у запорной арматуры простая ручка, а конец этой ручки крепится к штоку, то это — кран. Если же на месте ручки на штоке находится барашек — это клапан.