Клапан для труб

Клапаны трубопроводные

Клапан — тип запорно-регулирующей арматуры для полной или частичной остановки течения рабочей среды, изменения ее параметров. 

Клапанное устройство устанавливают в любых трубопроводных системах — технологических и коммунальных. Также им оснащают резервуары, сосуды, котлы. У каждой модификации есть свое назначение: остановка потока для  техобслуживания и ремонта трубопровода, срочное перекрытие трубного канала при аварии, контроль за расходом транспортируемого вещества. Это оборудование различают по строению корпуса, материалу, способу присоединения к трубам, рабочим параметрам, размерам, типам герметизации, привода.

Функции клапана

Основные виды клапанной арматуры в зависимости от назначения: 

• запорный — полностью блокирует проход в трубе;

• регулирующий — корректирует давление и объем подаваемой в систему жидкости или газа;  

• предохранительный — срабатывает при избыточном давлении в системе, автоматически сбрасывая излишек перемещаемой субстанции;

• обратный — препятствует противоположному ходу среды;

• невозвратно-запорный — совмещает функции запорного и обратного устройств;    

• невозвратно-управляемый — обратный клапан с принудительным открытием и закрытием;

• распределительный — разделяет поток по установленным направлениям;  

• смесительный — смешивает прямой и обратный потоки; 

• перепускной — поддерживает требуемый уровень давления в системе за счет пуска излишка транспортируемого вещества в ответвление трубопровода;   

• отсечной — мгновенно перекрывает полость трубы; отсечной, также как запорный, регулирующий клапан — это то же, что и вентиль.    

Каждый вид рассчитан на эксплуатацию в определенных границах давления и температуры проводимой среды. Например, верхний предел давления запорного оборудования составляет 250 МПа, температурный диапазон — от -100 до +600 °С. Минимальный диаметр условного прохода равен 3 мм, максимальный — 600 мм.

Конструктивные особенности

Клапан состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, шпинделя (штока), запирающего механизма. При вращении маховика шпиндель сообщает возвратно-поступательное движение затвору (золотнику). Последний, перемещаясь вдоль пропускного отверстия — седла, меняет размер прохода либо полностью закрывает его. Для герметичности затворный и седельный элементы комплектуются уплотнительными прокладками. Золотник приводится в действие и примыкает к седлу с помощью пружины в обратных и предохранительных клапанах пружинного типа.                 

Затворная деталь бывает игольчатой (в виде узкого конуса), тарельчатой, сферической, поршневой (в форме цилиндра), клеточной (поршневой перфорированной). По количеству седельных элементов различают одно- и двухседельный клапан. У второго типа затвор проходит между седлами, расположенными на одной оси.

Патрубки клапана находятся на одной линии, под углом либо смещены относительно друг друга. Основные конфигурации корпуса:   

• проходной — для прямых горизонтальных и вертикальных участков трубопровода; 

• прямоточный — способствует выпрямлению траектории потока за счет наклонного расположения шпинделя к оси патрубка;

• угловой — для перпендикулярных участков системы; 

• трехходовой — с тремя отводами, для смешения либо распределения потоков среды. 

Корпус клапанной арматуры производят литьем, ковкой, штамповкой, сваркой. Также бывает комбинированное исполнение: лито- или штампосварное. Основные материалы: сталь углеродистая, легированная, нержавеющая, чугун, титан и титановые сплавы, бронза, латунь, пластик.

Типы присоединения

Фланцевый. С круглыми либо квадратными фланцами на концах арматуры под болтовое крепление к трубе. Для лучшей герметичности комплектуется уплотнительными прокладками.   

Муфтовый. С внутренней резьбой на торцах. Муфтовый клапан в основном изготавливают из цветных металлов и монтируют в бытовых сетях. 

Под приварку. Для неразъемного соединения с трубами. Сварной клапан широко используется для протяженных магистралей, систем, проводящих агрессивные среды.     

Цапковый (ниппельный). С наружной резьбой и буртиком на концах для труб небольших диаметров, приборов, отводов емкостей. 

Штуцерно-торцевой. С внешней резьбой на торцах, аналогичной резьбе штуцера. Область применения такая же как у цапкового устройства.   

Межфланцевый (стяжной). Для фиксации между фланцами труб. Таким способом устанавливают разновидность обратного клапана — затвор обратный.

Типы уплотнения

Сальниковый. Герметизацию обеспечивает камера с уплотнителем,  устанавливаемая на крышке клапана или в месте прохождения шпинделя (штока) через корпус.   

Сильфонный. Уплотняющим элементом служит гофрированная трубка, соединенная одним концом с верхней частью корпуса, другим — со штоком или золотником.     

Мембранный (диафрагменный). С гибкой мембраной из резины или фторопласта, которая действует в качестве затвора, одновременно обеспечивая герметизацию подвижного узла и рабочего пространства клапана.  

Типы управления

Клапанной арматурой управляют вручную либо посредством автоматики: с электро-, гидро- или пневмоприводом, электромагнитным прибором. Также применяются комбинированные устройства, например, электрогидравлическая система.

Условное обозначение клапана

Клапанное оборудование маркируют таблицей фигур. Это код из букв и цифр, обозначающих тип арматуры, материальное исполнение корпуса, вид привода, материал уплотнения либо его отсутствие в таком порядке:

• 13, 14, 15 — клапан запорный; 16 — обратный; 17, 28 — предохранительный, 20 — перепускной, 22, 24 — отсечной, 23 — распределительный, 25, 26 — регулирующий, 27 — смесительный; 19 — затвор обратный;

• а — алюминий, б — бронза, латунь, кч — ковкий чугун, лс — легированная сталь, нж — нержавеющая сталь, п — пластмасса, с — сталь углеродистая, тн — титан, ч — чугун серый;

• 0 — дистанционное управление; 3 — механический привод с червячной передачей, 4 — механический привод с цилиндрической передачей, 5 — механический привод с конической передачей, 6 — пневматический привод, 7 — гидравлический привод, 8 — электромагнитный привод, 9 — электрический привод. Следующие две цифры говорят о номере модели. У ручного привода указан только номер модели — одной или двумя цифрами. 

• бк — без уплотнительных колец, бт — баббит, бр — бронза, латунь, гм — гуммирование, к — кожа, мн — монель-металл, нж — нержавеющая сталь,  св — свинец, п — пластмасса, р — резина, ст — стеллит, э — эбонит, эм — эмаль.