Как устроен водопроводный вентиль и особенности его ремонта

 

Содержание

Клапан запорный (вентиль)

Клапан запорный (вентиль) – служит для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе, движущегося в одном направлении. Направление движения рабочей среды по стрелке на корпусе. Запирающий элемент перемещается параллельно оси потока.

Применяют запорные клапаны, чаще всего, на паро- и водопроводах, поскольку они создают высокое сопротивление потоку, выше чем задвижки. При течении поток искривляется, меняет свое направление, сужается, затем расширяется до первоначальных размеров. При этом возникают интенсивные вихреобразования.

Поэтому их применяют когда движение среды происходит только в одном направлении и не вызывает больших гидравлических сопротивлений. Специальные клапаны применяют для ручного дросселирования давления (например, редукционный вентиль на установках термического крекинга).

Следует заметить, что до 1982 года клапаны, в которых затвор перемещается при помощи резьбовой пары шпиндель – ходовая гайка, назывались вентилями. В настоящее время клапаном называют и арматуру с резьбовым шпинделем и с гладким штоком.

Запорные клапаны должны соответствовать требованиям ГОСТ 5761 (в части клапанов сальниковых и сильфонных, стальных и из цветных металлов), ТУ и КД.

Номинальные давления от PN1,6 МПа (PN16) до PN25МПа (PN250) включительно.

Конструкция

Клапан состоит из следующих основных элементов:

  • корпус
  • крышка
  • штурвал
  • сальник
  • шпиндель (шток)
  • затвор (золотник)
  • седло

Запорным органом является затвор, поступательно перемещающийся в вертикальной плоскости. Уплотнительные поверхности затвора запорного клапана могут иметь форму:

  1. Плоскую (золотник) – хорошо работают в жидких и газообразных средах, не содержащих взвешенных частиц;
  2. Конусовидную – используются для высоких давлений со взвешенными частицами.

Клапан запорный (вентиль)

Клапан запорный (вентиль)

Седло клапана ввинчивается или вваривается в корпус изделия.

Конструкция верхнего уплотнения защищает сальниковую набивку, когда клапан находится в полностью открытом положении, чем исключается долговременное воздействие давления рабочей среды на набивку. Сальниковая набивка выполнена из терморасширенного графита и имеет хорошую уплотнительную способность.

Крышка крепится на корпусе при помощи шпилек с навернутыми на них шестигранными гайками, что позволяет быстро и удобно производить разборку изделия. Спирально навитая прокладка надежно уплотняет соединение крышки с корпусом даже при высокотемпературных условиях эксплуатации.

На клапанах высокого давления возможно применение металлической прокладки овального или восьмиугольного сечения. Втулка шпинделя изготавливается из латуни, что позволяет обеспечивать свободное и мягкое открытие клапана.

Уплотнение шпинделя

По способу герметизации соединения шпиндель-крышка, клапаны делятся на:

Сальниковая – для уплотнения места прохода шпинделя используется сальниковая набивка – пропитанная антисептическими и гидрофобными составами специальная формованная лента из материалов растительного происхождения. Набивка сжимается в направлении оси штока или шпинделя и, благодаря своим упругим свойствам, расширяется в радиальном направлении, плотно заполняя пространство зазора между стенкой и штоком. Сальниковое уплотнение наиболее распространенный тип уплотнения благодаря своей простоте, низкой стоимости и возможности ремонта.

Сальниковое уплотнение вентиля

Сальниковое уплотнение

Сильфонная, мембранная – отличается отсутствием подвижных соединений с зазорами, через которые рабочая среда может вытечь наружу, благодаря тому, что устройство управления движением затвора находится по одну сторону упругого элемента, а рабочая среда – по другую сторону. Иначе говоря, стенка сильфона или мембрана выступают в роли герметизирующего элемента подвижного соединения.

Классификация

Проходные

Самые распространенные. В таком вентиле поток делает два поворота на 90°, что приводит к высокому сопротивлению и появлению застойных зон в корпусе.

V30 600x600

Иногда ось выходного патрубка смещена относительно входного.

34

Угловые

Размещаются на поворотных участках трубопровода, в них поток поворачивает на 90° один раз, что позволяет снизить сопротивление по сравнению с проходными.

602 original 1

Прямоточные (вентиль Косва)

Для снижения гидравлического сопротивления применяют вентили со шпинделем расположенным под углом 45 градусов к потоку (вентиль Косва). Это позволяет выпрямить поток внутри вентиля и уменьшить его сопротивление. Но при этом увеличивается ход штока, строительная длина и масса изделия.

вентиль Косва

Вентиль Косва

Принцип работы

При вращении штурвала происходит поступательное (перпендикулярно потоку) перемещение шпинделя, который прижимает золотник к седлу.

Вентиль

Положения открыто/закрыто

Основной особенностью конструкции запорного клапана является уплотнение затвора. При закрытии клапана золотник плотно прилегает к седлу.

Коэффициенты местного сопротивления

Коэффициенты местного сопротивления для различных элементов трубопровода:

Snimok ekrana 2021 01 27 v 9.48.49

Подбор запорного клапана (вентиля)

Поскольку запорные клапаны создают высокое сопротивление потоку применяют их, чаще всего, на паро- и водопроводах.

Выбор запорного клапана будет зависеть от следующих параметров:

  • Назначение и условия работы.
  • Управление: ручное, редукторное, электрическое
  • Гидравлические характеристики: класс герметичности, удельный расход и прочие.
  • Монтажные условия: масса и размеры, вид соединения с трубопроводом, условный диаметр прохода.
  • Дополнительные требования, если имеются.

Движение потока рабочей среды относительно запорного клапана, выбирается в зависимости от давления:

  • При низком давлении – движение потока над седлом
  • При высоком давлении – движение потока над золотником
Читайте также  Стальные задвижки

В клапанах низкого давления рабочая среда протекает непосредственно над седлом. Крутящий момент при закрытии клапана будет более высоким.

В клапанах высокого давления поток рабочей среды поднимается над золотником, создавая прижимающие усилия, уменьшающие крутящий момент при закрытии затвора. При открытии золотник поднимается на расстояние 25-40% от своего полнопроходного положения.

Преимущества и недостатки

По сравнению с задвижками клиновыми, также являющимися запорной трубопроводной арматурой, конструкция клапанов позволяет использовать внутреннее рабочее пространство изделия более рационально.

Простота конструкции клапанов обеспечивает быстроту их производства и обслуживания. Надежное уплотнение затвора и незначительная сила трения сопрягаемых поверхностей позволяют эксплуатировать вентиля в течение продолжительного периода.

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.

устройство

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.

вентиль

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.

ПреимуществаНедостатки
Вентильные краны выдерживают большое давление.Прокладка быстро стирается, потому что в нижней части контактирует с металлом.
С их помощью можно регулировать объем и напор воды.Небольшой срок эксплуатации по сравнению с другими видами.
Управление простое.Приходится долго вращать шток, чтобы перекрыть или открыть воду.
Возможность проведения ремонта.

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.

ПреимуществаНедостатки
Простота механизма открытия и закрытия создает условия эксплуатировать вентиль очень долго.Не подлежит ремонту.
Полная герметичность конструкции.По инструкции шаровой вентиль должен использоваться только в качестве запирающего устройства. Регулировать им воду можно, но в таком случае производители не гарантируют долгосрочную эксплуатацию.
Для закрытия или открытия подачи воды надо ручку повернуть всего на 90°.

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.
Читайте также  Шаровые муфтовые краны: разновидности и их характеристики

Рекомендуем ознакомиться: Особенности сшитого полиэтилена для производства труб и сфера их применения

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.

с американкой

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

фланец

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.

кран

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.

Устройство вентиля и отличие его от задвижки

В водопроводных и газовых магистралях не обойтись без такого устройства, которое называется вентилем. Вентиль – это устройство, предназначающееся для перекрытия подачи различных жидкостей и газов. Однако перекрытие подачи воды – это не основное предназначение рассматриваемого изделия. С его помощью можно также регулировать напор подачи воды или газа по трубопроводу, а также применять в качестве предохранительного устройства и конденсатоотвода.

Конструкция устройства

Устройство вентиля является достаточно простым, а состоит изделие из следующих основных частей:

  1. Корпус.
  2. Запорное устройство.
  3. Маховик или запорная ручка.

Корпус изделия изготавливается путем литья. Внутри корпуса установлено запорное устройство, а наружу выведен маховик. Корпус также имеет резьбу с двух сторон, посредством которой происходит соединение вентиля с водопроводным или газовым трубопроводом. Схема запорной арматуры в разрезе имеет следующий вид:

схема запорной арматуры в разрезе

Классификация изделий

Вентиль для воды классифицируется по ряду различных признаков, к которым относятся:

  1. Тип и конструкция запорного устройства.
  2. Материал изготовления.
  3. Особенности соединения с водонапорными или газовыми трубопроводами.

По типу и конструкции запирающего устройства вентили подразделяются на следующие виды:

  • Клапанные.
  • Пробковые или конусные.
  • Шаровые.

Выясним основные особенности каждого типа вентилей, а также определим их предназначение.

Клапанные устройства

Клапанный вентиль еще называют вентильным краном, так как корпус изделия разделяется на две части горизонтальной и наклонной перегородками. В конструкции изделия с наклонной перегородкой имеется отверстие, которое имеет проточку под клапан. Такое отверстие называется седлом.

Клапан представляет собой часть штока, который располагается в нижней части изделия. В конструкцию изделия вставлена эластичная прокладка, упирающаяся в седло. Посредством такого упора в седло происходит перекрытие подачи жидкости, протекающей через устройство. В верхней части шток оснащен резьбой, которая соединяется с резьбовым соединением посадочной гайки. При помощи этого резьбового соединения происходит поднятие и опускание клапана, тем самым перекрывая и регулируя напор подающей жидкости.

вентиль запорный

У изделий такого типа имеются преимущества и недостатки. К плюсам относятся:

  1. Выдерживание высокого давления.
  2. Регулировка объема и напора воды.
  3. Простота в управлении.
  4. При выходе из строя запорного устройства, его можно заменить.

Недостатками такого устройства считаются:

  1. Высокая скорость стирания прокладки, так как при частом открытии и закрытии устройства, происходит контакт резины с металлом.
  2. Относительно небольшой срок эксплуатации.
  3. Для полного перекрытия подачи жидкости нужно долго вращать маховик.
Читайте также  Выбор и установка вентиля для водопровода

Изделие конусного типа

Конусный вентиль – это разновидность клапанного изделия. Различия между этими двумя устройствами заключаются в конструкции запорного механизма. Если в предыдущем варианте запорный механизм представлен в виде перегородки, то в данной конструкции прибор имеет пробку в виде конуса. При вращении штока происходит опускание запорного клапана в отверстие перегородки, тем самым прекращается подача жидкости.

Преимущества и недостатки такого типа изделия аналогичные, как и у вентиля клапанного типа. Конусный вентиль имеет следующую конструкцию, как показано ниже.

вентиль конусного типа

Устройство шарового типа

Принцип работы такого типа вентиля полностью отличается от функционирования предыдущих вариантов. Если предыдущие изделия обеспечивают перекрытие воды перпендикулярно трубопроводу, то с устройством шарового типа все по-другому.

Основным запирающим устройством является шар, которые имеет сквозную прорезь, пропорциональную потоку жидкости. Перекрытие подачи жидкости обеспечивается за счет перемещения шара с прорезью в перпендикулярное положение. Такие вентили еще называют кранами задвижками.

шаровый вентиль

К преимуществам таких изделий относят:

  1. Простота конструкции, что позволяет эксплуатировать устройство продолжительное время.
  2. Герметичность конструкции. С водой контактирует только запорный шар, что также влияет на длительный срок службы изделия.
  3. Перекрытие и открытие подачи жидкости осуществляется путем поворота ручки на 90 градусов или половину оборота. Такие устройства благодаря быстрому перекрытию подачи жидкости еще называют пол оборотными.

Как показывает практика, существенную роль на срок службы оказывает качество производства вентиля. Водяные вентили европейского производства имеют срок службы до 10 лет, в то время как китайские дешевые аналоги выходят из строя спустя несколько лет.

К недостаткам рассматриваемых видов вентилей относятся:

  1. Невозможность отремонтировать водопроводный шаровой вентиль. В китайских изделиях нарушается целостность соединения ручки с запорным шаром. Это приводит к тому, что ручка продолжает вращаться, а шар остается на месте в заклинившем положении.
  2. Невозможность регулирования потока жидкости. Регулировать поток жидкости с помощью такого изделия можно, но производители в таком случае не гарантируют продолжительный срок службы устройства.

Чем отличается вентиль от крана и задвижки

Разница заключается не в типе задвижек, как привыкли думать многие, причем даже сантехники. Краны и вентили отличаются, хотя их часто называют одним названием. Это отличие заключается в конструкции корпуса. Если вентиль предназначается для установки на стыке двух труб, чтобы при необходимости обеспечить перекрытие подачи жидкости, то кран располагается на окончании трубопровода. Кран – это своего рода концевик, который служит для подачи воды при возникновении такой необходимости.

кран и задвижка

Теперь нужно выяснить, в чем отличие вентиля и задвижки. Многие считают, что разницы между вентилем и задвижкой нет, однако, это не так. Что такое вентиль и для чего он нужен, уже известно. Теперь проанализируем задвижку, чтобы выяснить основные ее отличия от вентиля.

Задвижка выполняет аналогичные задачи, что и рассматриваемые в материале устройства. Однако задвижка не способна регулировать скорость потока, поэтому она только закрывает и открывает поток. Регулировать напор жидкости задвижка не может в силу своих конструктивных особенностей. Заслонка в таком устройстве перемещается только вверх и вниз. Чем отличается задвижка от вентиля, можно посмотреть наглядно на фото ниже.

отличие вентиля от задвижки

Из чего изготавливают запорные устройства

Перед тем, как выяснить из чего изготавливаются вентили, необходимо разделить их на два вида:

  • устанавливающиеся во внутренних водопроводных сетях;
  • монтируемые на наружных водопроводах и газопроводах.

Если изделие предназначается для внутренних сетей водоснабжения, то применяются приборы из латуни, бронзы, нержавеющей стали и пластика. Если изделия применяются для выполнения наружных работ, то для этого используются вышеперечисленные материалы, а также дополнительно сталь и чугун.

  1. Водопроводные устройства из латуни и бронзы относятся к дорогостоящим вариантам. Однако их стоимость оправдана качеством и долговечностью. Такие устройства имеют небольшой вес, малые габариты, а также могут быть установлены не только на водопровод для подачи холодной воды, но и горячей. Используются такие изделия и в системах отопления, так как на их поверхностях не оседает накипь.
  2. Вентили из нержавейки. Еще один хороший вариант, который имеет продолжительный срок службы. Они дешевле в несколько раз, чем латунные и бронзовые устройства.
  3. Пластиковые изделия являются одними из самых дешевых, но они ничуть не уступают по качеству вышеперечисленным моделям. Их недостатком является возможность установки только в пластиковые трубопроводы.

Устройства из нержавейки не рекомендуется устанавливать в систему ГВС и отопления. Ведь от воздействия горячей воды происходит образование накипи, которая впоследствии снижает диаметр пропускного канала.

Чугунные и стальные вентили пользуются популярностью для их установки на наружных трубопроводах. Для изготовления таковых изделий используется чугун и сталь, что позволит значительно удешевить цену устройства. Ведь аналогичные изделия из латуни и бронзы обойдутся в десятки раз дороже.

Соединение устройств с трубами

Вентили по способу монтажа подразделяются на два вида:

  1. Муфтовые и резьбовые. Главный соединительный элемент при таком способе соединения – это резьба. Она может быть внутренней и внешней на вентиле (в народе называют «мама-папа»). Арматура такого типа устанавливается в трубопроводы с давлением не более 1,6 Мпа.
  2. Фланцевые. На торцевых частях патрубков имеются фланцы, при помощи которых осуществляется соединение чугунных или стальных изделий. Монтаж таких устройств осуществляется на магистральных и промышленных трубопроводах, в которых давление воды превышает 10 МПа.

Пластиковые вентили соединяются с трубопроводами посредством специальной сварки. Зная особенности рассматриваемых устройств, можно подобрать оптимальный вариант для соответствующего монтажа. В последнее время широкой популярностью пользуются шаровые вентили, которые имеют высокий срок службы, несмотря на отсутствие возможности проведения их ремонта.

Источник https://pronpz.ru/armatura/ventil.html

Источник https://infotruby.ru/armatura/vodoprovodnyj-ventil

Источник https://gidpotrubam.ru/fitingi/ventil

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: