Устройства и назначение запорной арматуры

Особенность задвижки состоит в конструкции ее запирающего элемента и его принципе действия. Чаще всего он выполнен в форме обрезиненного клина, который в закрытом положении плотно посажен в седло. Форма седла соответствует форме клина, что обеспечивает герметичное перекрытие потока. Кроме этого, задвижки изготавливают с затвором в форме диска или конструкции из двух соединенных параллельно дисков.

Запирающий элемент задвижки перемещается вертикально в перпендикулярном направлении относительно потока рабочей среды. Он приводится вручную от маховика, электропривода, пневматического или гидропривода. Устройство управление вращает шпиндель, который работает в резьбовой паре с ходовой гайкой. Этот механизм обеспечивает подъем и опускание затвора. Шпиндель может быть выдвижным или невыдвижным.

Вентиль — это устройство запорно-регулирующей арматуры, которое может не только перекрывать поток, но и изменять его расход, устанавливать нужный уровень давления.
Запирающим элементом вентиля является золотник, который закреплен на шпинделе. При передаче от маховика вращения шпинделю он поднимает или опускает золотник. При подъеме запирающего элемента условный проход увеличивается, а при опускании — уменьшается. В крайних положения золотника проход оказывается полностью открытым или полностью закрытым.

Основные плюсы вентилей:

• сравнительно небольшая стоимость;
• простая конструкция;
• надежность, возможность многолетней работы при соблюдении требований по эксплуатации;
• ремонтопригодность, простое техническое обслуживание.

Главный недостаток — достаточно высокое гидродинамическое сопротивление потоку, что обусловлено конструкцией полости вентиля. Это ограничивает сферу применения данной арматуры. В большинстве случаев вентили используют в бытовой сфере и в ЖКХ.

Это один из самых распространенных видов запорных устройств. Его главная особенность — запирающий элемент в форме шара со сквозным отверстием. Шар размещен в седле с уплотнениями из полимерных материалов и закреплен на штоке, который поворачивается при помощи ручки управления или электропривода. Поворот выполняется в пол оборота — в положение «закрыто» или «открыто». В закрытом положении отверстие шара повернуто поперек, а в открытом — вдоль оси потока.

Краны бывают полнопроходные и неполнопроходные. В моделях первого типа диаметр прохода соответствует условному диаметру трубопровода. Второй тип изделий имеет меньший проходной диаметр по сравнению с условным диаметром трубы.

Преимущества шаровых кранов:

• удобство управления, быстрое открывание-закрывание потока рабочей среды;
• высокая степень герметичности закрытия потока рабочей среды и герметичности по штоку, что минимизирует возможность утечек;
• низкое гидродинамическое сопротивление, что снижает потери потока;
• простой монтаж;
• высокая надежная конструкции, минимальный уровень износа при эксплуатации.

При этом шаровые краны уступают задвижкам по уровню максимального рабочего давления, при котором допускается эксплуатация устройства. Запирающий элемент может заклинивать из-за образования солевых отложений, если его долго не поворачивать. Еще один недостаток шаровых кранов — постоянный контакт запирающего элемента с рабочей средой. Это может приводить к его износу при загрязненности транспортируемой среды. В результате кран теряет герметичность.

Запирающий элемент затвора изготовлен в виде плоского поворотного диска. В закрытом положении он расположен поперек потока и полностью перекрывает его. Герметичность перекрытия обеспечивает уплотнительный элемент. При повороте в пол оборота диск располагается параллельно оси потока. В этом положении затвор полностью открыт. Поворот диска выполняется при помощи ручки. На моделях большого диаметра может применяться электропривод.

Достоинства затворов:

• простая конструкция с высоким уровнем надежности;
• удобное управление, перевод в крайние положения проводится в пол оборота;
• невысокая стоимость арматурного устройства;
• простой монтаж и техническое обслуживание;
• небольшие строительные габарит, малый вес арматуры;
• высокая стойкость к загрязненным средам.

При этом затворы имеют сравнительно небольшую герметичность и не рассчитаны на эксплуатацию при высоких значениях рабочего давления.
Характеристики затворов определяют сферу их применения. Такую запорную арматуру обычно устанавливают на трубопроводы, которые транспортируют жидкие среды повышенной плотности, жидкости, содержащие твердые включения, абразивные частицы, загрязнения. В том числе затворы устанавливают в системах канализации, пульпопроводах, трубопроводах для откачки шламов и т. д.

Эти изделия относятся к категории предохранительных устройств запорной арматуры, назначение которых состоит в защите подключенного оборудования (насосов, контрольно-измерительных приборов, аппаратов) и в предотвращении утечек. Они предотвращают обратный ход рабочей среды по трубопроводу.

Запирающий элемент клапана обычно изготовлен в виде шара или конуса, размещенного в полости корпуса особой формы. При движении рабочей среды в прямом направлении запирающий элемент поднимается потоком в открытое состояние. Если поток начинает перемещаться в обратном направлении, он прижимает шар или конус к седлу. В результате проходное отверстие автоматически перекрывается. В некоторых моделях запирающий элемент подпружинивается, что ускоряет срабатывание клапана.