Вентиль

Клапан для регулирования расхода жидкости, пара или газа.

***

Клапаны запорные.

Клапаны запорные - запорный вентиль со шпинделем, ввинчиваемым в резьбу неподвижной ходовой гайки, расположенной в крышке или бугеле. Вентиль запорный управляется вручную. Применение ходовой резьбы, обладающей свойствами самоторможения, позволяет оставлять затвор в любом положении с уверенностью, что это положение сохранится и не будет самопроизвольно изменяться под действием давления среды.

Классификация запорных клапанов:

В двигателях внутреннего сгорания, насосах, компрессорах клапаном запорным принято называть деталь в виде диска, снабженного штоком, скользящим в направляющем отверстии. Этот запорный клапан предназначен для перекрытия потока среды путем перемещения его вдоль оси и посадки на седло. В арматуростроении запорным клапаном называют все устройство, служащее для перекрытия потока среды в трубопроводе с помощью затвора, имеющего вид диска (тарелки клапана, золотника), при поступательном движении шпинделя (штока) вдоль оси потока, перпендикулярно к плоскости седла. Классификация запорных вентилей и клапанов приведена на схеме 2.2.

Классификация запорных вентилей и клапанов

Принцип работы:

Поступательное движение шпинделя обеспечивает простоту конструкции и возможность быстрого перемещения затвора, но требует значительного перестановочного усилия для управления клапаном и дополнительных устройств для фиксации его в требуемом положении.

Вентиль запорный представляет собой клапан со шпинделем, ввинчиваемым в резьбу неподвижной ходовой гайки, расположенной в крышке или бугеле. Вентиль управляется вручную. Применение ходовой резьбы, обладающей свойствами самоторможения, позволяет оставлять затвор в любом положении с уверенностью, что это положение сохранится и не будет самопроизвольно изменяться под действием давления среды. Использование резьбы позволяет применять малые усилия на маховике для управления вентилем. Вентиль отличается простотой конструкции и создает хорошие условия для надежной герметичности запорного органа в закрытом состоянии. В связи с этим вентили получили широкое распространение в запорной арматуре. Наиболее широко вентили применяются на трубопроводах малого диаметра. По мере увеличения условного диаметра прохода трубопровода, начиная с Dу – 50 мм, они уступают место задвижкам. При диаметрах Dу = 200 ? 250 мм вентили и клапаны используются редко, так как при больших условных диаметрах прохода и высоких давлениях усилие на шпинделе возрастает настолько, что вентиль становится трудноуправляемым. Кроме того, запорные вентили обыч­ной конструкции имеют, как правило, высокий коэффициент гидравлического сопротивления (? = 3 ? 5 и более). При больших условных диаметрах прохода применение вентилей и клапанов создает большие потери энергии в связи с большим количеством транспортируемой по трубопроводу среды. Это вызывает излишние расходы из-за необходимости соответственно повышать начальное давление в системе.

Положительным качеством вентиля и клапана является сравнительно небольшой ход затвора, необходимый для полного открытия запорного органа. Для этой цели тарелку клапана достаточно поднять на 1/4 диаметра отверстия в седле, тогда как для открытия задвижки необходимо клин или диск переместить на величину, равную диаметру отверстия, т. е. увеличить ход в четыре раза. Поэтому вентиль имеет значительно меньшую строительную высоту, чем задвижка того же диаметра прохода, но строительная длина его (расстояние между наружными торцами присоединительных фланцев) больше, чем в задвижке, причем с увеличением диаметра прохода эта разница увеличивается.

Конструктивные особенности:

Клапаны и вентили изготовляются из серого чугуна, ковкого чугуна, стали, латуни, бронзы, алюминия, титана, фарфора, стекла, пенапласта, полипропилена и других пластмасс.

По конструкции корпуса и расположению на трубопроводе различают проходные (рис. 2.26-2.35), угловые (рис. 2.36-2.40) и прямоточные (рис. 2.41-2.43) вентили и клапаны. Проходные и прямоточные устанавливаются на горизонтальном или вертикальном участках трубопровода, угловые — на месте поворота трубопровода. Последние имеют меньшее гидравлическое сопротивление, но область их применения ограничена поворотными участками трубопроводов. Прямоточные вентили и клапаны, шпиндель которых расположен под углом к оси прохода (обычно под 45°), имеют относительно малое сопротивление.

Вентили и клапаны, как правило, конструируются и устанавливаются так, чтобы движение среды происходило «под клапан», т. е. навстречу движению затвора при закрывании запорного органа. Обратное движение среды, т. е. «на клапан», осуществляется редко и применяется главным образом при больших диаметрах прохода, для неответственных установок, с целью разгрузить шпиндель от больших продольных усилий сжатия. В связи с возможным несовпадением центра приложения гидравлического Давления рабочей среды на затвор с точкой соприкосновения его со шпинделем могут возникнуть напряжения изгиба в шпинделе, которые при больших диаметрах затвора могут достигнуть значительных величин.

Серьезным недостатком конструкции вентиля с подачей среды «на клапан» является то обстоятельство, что при этом сальник все время находится под действием давления среды — даже при закрытом положении запорного органа.

Вентили и клапаны с большими условными диаметрами прохода снабжаются внутренним или наружным обводом (рис. 2.44) для того, чтобы по возможности выровнять давление по обе стороны запорного органа и этим самым снизить усилие, необходимое для открывания. Таким путем также уменьшается вероятность возникновения гидравлического удара в системе. Внутренний обвод создается с помощью вспомогательного клапана, устанавливаемого на затворе. В больших вентилях и клапанах среда подается «на клапан» и рабочим давлением затвор прижимается к седлу. При подъеме шпинделя сначала открывается вспомогательный клапан внутреннего обвода, а тарелка главного запорного органа остается прижатой к седлу корпуса. После того как давление на затворе выровняется с обеих сторон до нужного значения, производят дальнейший подъем тарелки и открывают основное седло. Наружный обвод создается вспомогательным вентилем, соединяющим обе полости до и после запорного органа. Выравнивание давления осуществляется открытием вспомогательного вентиля.

По расположению ходовой резьбы можно выделить вентили с выносной и погружной резьбой. В вентилях с погружной резьбой она выполняется непосредственно в крышке корпуса до сальника, и работа ходового узла происходит в рабочей среде, так как сальник расположен выше ходовой резьбы. Такие конструкции обычно применяются для небольших диаметров прохода, если среда не имеет коррозионных свойств, ядовитых и агрессивных компонентов и если арматура не работает при высокой температуре или высоком давлении. Конструкции с выносной ходовой резьбой применяются во всех ответственных случаях. При этом облегчаются уход, смазка и ремонт резьбового соединения, ходовой узел работает более надежно.

Вентили и клапаны по способу герметизации подвижного соединения шпинделя с крышкой можно разделить на сальниковые и сильфонные. Благодаря наличию сильфона в пределах срока его службы исключаются какие бы то ни было протечки между шпинделем и крышкой. Сильфонные конструкции используются только в случае технической необходимости так как срок службы сильфона ограничен, а замена сильфона представляет собой сложную операцию.

***

ВЕНТИЛЬ - клапан, в котором запирающий элемент перемещается с помощью винтовой пары и управляется вручную.

..

Некоторые тексты близкой тематики