Запорные краны


Запорная арматура: кран

Существует вид запорной арматуры, который может быть вмонтирован в любые трубопроводные системы – это кран. Фиксация запорных кранов к трубам осуществляется с помощью муфт или фланцев. В некоторых случаях возможно закрепление патрубков кранов на трубопроводе.

Виды запорных кранов

На данный момент выделяют две категории запорных кранов:

Запорная арматура: кран

1. Пробковые краны – изделия, чаще всего используемые в отопительных системах. В их конструкции нет резиновых прокладок, быстро выходящих из строя. Основное достоинство и одновременно недостаток таких кранов – плотное прилегание элементов, из-за которого бывает сложно осуществить  поворот.  


Запорная арматура: кран   

2. Шаровые краны – изделия, нашедшие применение в бытовых и промышленных условиях. К их достоинствам можно отнести прочность, простоту конструкции и долговечность. Они используются для регулировки не только водных, но и нефтяных, а также газовых потоков.

Приобрести шаровые краны можно на http://tess54.com/truboprovodnaya-armatura/kranyi-sharovyie/, но сначала необходимо ознакомиться с их разновидностями. Деление данных изделий на категории осуществляется по принципу устройства и монтажа.

Виды шаровых запорных кранов

Существуют шаровые краны следующих разновидностей:

1. Фланцевые краны – элемент, исполняющий роль запорного механизма и использующийся в промышленной, транспортной, нефтеперерабатывающей и газодобывающей сфере. Такое изделие характеризуется отличной прочностью и стойко переносит влияние высокого давления. В свою очередь фланцевые краны делятся на цельные и разборные виды.

Запорная арматура: кран

2. Муфтовые краны – изделия, которые применяются в системах отопления, подачи воды и газа. Именно они чаще всего встречаются в жилых сооружениях. Проявить все свои преимущества в виде надежности и бесперебойной работы такие краны могут в соединениях труб с сечением 4,5 см.

3. Штуцерные краны – запорные элементы, нашедшие свою нишу в пищевой и химической сфере. К основным преимуществам данного вида можно отнести возможность неоднократной установки и разборки.     


Запорная арматура: кран   

4. Приварные краны – изделия, которые не пригодны к повторному монтажу. Они применяются в закрытых соединениях и фиксируются методом сварного сцепления. Такие краны, как правило, используются в строительной отрасли.

5. Комбинированные краны – элементы с особой конструкцией, позволяющей монтировать изделия к трубам различными способами.

Современные коммуникационные системы невозможно представить себе без качественной запорной арматуры, позволяющей регулировать потоки рабочей среды.

tadgikov.net

Виды запорного крана

Применяемые при монтаже трубопроводов запорные краны традиционно крепятся к магистралям фланцевым либо соединением, либо муфтой. Крановые патрубки банально привариваются к трубопроводам.

 

Запорные краны бывают двух видов:

  • Краны-пробки;
  • Шаровые краны.

 

 

Пробковые краны — традиционная запорная арматура имеющие форму неправильного конуса. До настоящего времени их применяют на тех магистралях, где перекачивают:

  • Различные газы;
  • Углеводороды;
  • Вода в жидком состоянии и в виде пара.

 

Главные недостатки кранов-пробок:

  • Чтобы управлять краном, нужен высокий крутящий момент — это вызывает необходимость применения редуктора
  • Склонность такого крана прикипать к магистрали требует периодическое обслуживание.
  • Недостаточное притирание крана с корпусом приводит к разгерметизации крана
  • Такие краны изнашиваются неравномерно, что нарушает герметичность магистрали.

 

Особенности, виды и устройство шаровых кранов

Более современным устройством считается шаровой кран, который из неподвижного корпуса и вращающейся в нем пробки. От того, какое положение занимает пробка, вещество, перекачиваемое по магистрали, течет свободно, либо блокируется.

Шаровые краны различают по контуру, который образуют их корпус:

  • Конический кран;
  • Сферический кран;
  • Цилиндрический кран.

 

 

Благодаря передовой конструкции шаровых кранов их изготавливают из самых разных, порой оригинальных материалов — различных металлов, керамики, пластиков.

Области применения шаровых кранов:

  • Водопроводы отопительные магистрали бытового назначения;
  • Устройства для монтажа бытовых приборов, требующих постоянной подачи воды;
  • Производственные пищевые установки;
  • Различного рода ответвления на магистралях.

 

Надежность шаровой запорной арматуры, устойчивость к резким изменениям температуры и химическому воздействию делают такие краны незаменимыми в тех магистралях, где перекачиваются агрессивные среды.

Важнейшей характеристикой шаровых запорных устройств — способ установки. Согласно данной градации краны бывают:

  • Муфтовые – применяемые в трубопроводах с малым диаметром;
  • Фланцевые – применяют в магистралях, диаметр 50 миллиметров и более. Они способны выдержать повышенные нагрузки, свойственные промышленным трубопроводам;
  • Штуцерные – устойчивые к многократному демонтажу и разборке. Применяются в промышленном оборудовании;
  • Приварные – устанавливаются консервативной сваркой. Они предназначаются для функционирования в окружении агрессивной среды;
  • Краны комбинированные, предусматривающие два или более вариантов установки.

 

Запорные заслонки

Такая арматура используют только на трубах большого диаметра, в том случае, если давление перекачиваемого вещества невысокое.

 

 

Непосредственно функцию запорного устройства выполняет диск, конструкция которого позволяет ему делать вращение вокруг оси. Ось вращения может располагаться под любым углом к магистрали, в том числе и перпендикулярно. К герметичности заслонок предъявляются менее жесткие требования.

Управление заслонками осуществляется следующими способами:

  • Вручную;
  • Используя электрический ток;
  • Гидравликой.

 

Традиционно тело заслонки изготавливают из чугуна, а сам поворотный диск льют из стали. Свойство чугуна успешно выдерживать воздействие агрессивных химических соединений и устанавливать заслонки в местах перекачки щелочей, кислот, а также химически активных стоков.

Заслонки врезаются в магистраль фланцевым соединением. Иногда они просто привариваются. Конструкция заслонок способствует тому, что они могут регулировать поток, содержащий и твердые частицы.

 

Запорные задвижки

Предназначение запорных задвижек – перекрывать поток неактивного высокотемпературного вещества, перемещаемого магистралью под давлением. Задвижки интенсивно эксплуатируют в трубопроводах обслуживающих энергетику и объекты коммунального хозяйства.

 

 

Запорный узел задвижки располагается поперек направления потока.

По конструкции запорной мембраны задвижки разделяют на:

  • Клиновые – от постоянного трения в плотном объеме они постепенно могут разгерметизироваться;
  • Параллельные (шиберные) – они используются в трубопроводах, перекачивающих среду с механическими примесями, а также в сточной канализации, где допускается небольшое нарушение герметичности.

Распространенными являются электрические задвижки. Благодаря использованию электропривода оператор имеет возможность оперативно перекрыть поток.

Плюсы запорных задвижек:

  • Малое гидросопротивление;
  • Относительная конструктивная простота;
  • Универсальность;
  • Возможность проводки рабочего вещества в прямом и обратном направлении;
  • Легкий ремонт.

 

Запорные вентили

Вид арматуры, который используется наиболее активно. Запорный вентиль применяют если необходимо полностью блокировать поток перекачиваемого вещества.

Управлять давлением внутри магистрали с помощью вентилей невозможно. Поэтому они имеют два рабочих режима: открыт, закрыт. Монтаж запорного вентиля допускается и при открытом и при закрытом режиме.

 

 

Элементам вентиля является золотник, расположенный на подвижном шпинделе. Когда вентиль переводится в положение — закрыто — рабочая поверхность винта движется поступательно и параллельно потоку. Данная особенность помогает предотвратить такой эффект, как гидроудар.

По способу, которым эти арматурные узлы обеспечивают герметичность, вентили бывают следующих видов:

  • Сальниковые;
  • Сильфонные;
  • Диафрагмовые.

 

Для облегчения врезки в трубу большинство вентилей снабжаются патрубками. Данная арматура, применяется в средах, перемещаемых под высоким давлением. Поэтому стенки делают утолщенными. Такие вентили фиксируют методом сварки.


Массивные вентили устанавливаются с использованием фланцев. Небольшие конструкции крепятся муфтой.

Управление положениями вентилей выполняется вручную или электродвигателями. На некоторых производствах используются модели вентилей, предусматривающих возможность дистанционного управления. Для разных сред специалисты подбирают вентили, выполненные из определенных металлических сплавов. При транспортировке воздушных масс или воды, если их температура ниже +50 градусов, устанавливают муфтовые вентили, отлитые из чугуна. Для магистралей с повышенным давлением используют легкие муфтовые вентили из латунных сплавов.

 

Арматура для агрессивных сред

Оптимальное запорное устройство способное функционировать в самых жестких условиях – вентиль.

Седло вентиля плотно обжимает золотник, обеспечивая надежную герметичность. Зарекомендовавшим материалом для подобного вида арматуры — латунь.

 

 

Если приходится размещать арматуру в высокотемпературном потоке, устанавливаются сильфонные вентили из латуни. Они легко выдерживают нагревание до высокой температуры.

Достоинствами являются надежная герметичность не позволяющая попадать нагретому веществу в атмосферу.

Эксплуатация в агрессивной среде предъявляет высокие требования к коррозийной устойчивости арматуры. В последнее время в таких трубопроводах стали применять фланцевые вентили состоящие из фарфора, с нанесенной на него антикоррозийной глазурью.


В самых сложных случаях применяют вентили-диафрагмы, которые оснащаются резиновым защитным покрытием. Существующее многообразие технических решений позволяет подобрать оптимальную модель, которая подойдет для конкретного трубопровода.

ivzor.ru

Запорные краны представляют собой вентиль, который предоставляет возможность блокировки и возобновления потока теплоносителя в трубах. Кран состоит из двух основных деталей – корпуса и вращающегося элемента, который может иметь разную форму. По своей форме такие изделия разделяются на шаровые и конусные. Они отличаются компактными размерами, малым гидравлическим сопротивлением, а также простым процессом управления. Они имеют простую форму проточной части корпуса, благодаря чему их можно использовать и в качестве запорного, и в качестве регулирующего устройства. Шаровые запорные краны используются исключительно для перекрытия водяного или газового потока в трубах. В них отсутствует функция регуляции. Он обладает массой преимуществ по сравнению с другими видами кранов. Главным их достоинством выступает универсальность, поскольку такие устройства предназначены для использования в различных средах. Они легко устанавливаются на разное оборудование и простые в эксплуатации. В зависимости от функционального назначения такие краны разделяют на низко проходные и полно проходные. Благодаря полно проходимости, краны дополнительно обеспечивают механизированную очистку трубопровода.


Шаровые запорные краны имеют разные способы крепления: сварное, фланцевое, муфтовое и комбинированное. Наиболее распространенными в отопительных и водопроводных системах являются краны с муфтовым креплением. Они отличаются простотой монтажа, малыми габаритами, практичностью и долговечностью. Комбинированные модели считаются универсальными и подходят для всех видов трубопроводов. Модели со сварной системой крепления устанавливаются в труднодоступных местах, а фланцевые краны предназначены для использования на трубах большого размера. Они отличаются высоким уровнем прочности и способны выдерживать большую нагрузку. В зависимости от пробки запорного элемента и самого корпуса, такие краны изготавливаются из стали, латуни, пластмассы, чугуна, бронзы и прочее. Конусные запорные краны отличаются от шаровых формой затворного элемента, который выполнен в форме конуса. Диаметр условного прохода таких изделий составляет от 3 до 150 мм. Максимальное рабочее давление составляет 25 бар. При этом такие элементы хорошо подходят для трубопроводов малого диаметра. На современном рынке такие комплектующие детали представлены разными компаниями производителями.

www.termokit.ru

Виды запорной арматуры

металл для арматурыМатериалами, наиболее часто используемыми для производства запорных устройств, являются латунь, бронза, стали и ковкий чугун.

Основными характеристиками запорных устройств являются:


  • диаметр присоединяемого к нему трубопровода;
  • величина избыточного давления в трубопроводе при температуре +20 градусов.

виды арматурыСуществует несколько типов устройств, относящихся к запорной арматуре:

краны;

  • заслонки;
  • задвижки;
  • вентили.

Виды запорных кранов

запорные краныЗапорные краны широко используются при устройстве любых трубопроводов. Они могут крепиться к трубам при помощи одного из двух видов соединения: фланцевого или муфтового. Случается, что патрубки кранов приваривают к трубопроводам.

Все краны делятся на:

  • пробковые;
  • шаровые.

Пробковый кран по форме напоминает усеченный конус. Это самый древний вид запорных устройств.
В настоящее время эти устройства используются в основном на трубопроводах, рабочей средой которых являются:

пробковый кран

  • нейтральные и топливные газы;
  • фенол;
  • нефть;
  • смазочные масла;
  • пар;
  • вода.

Большими недостатками этих кранов являются:

фото крана

  • для управления краном необходим большой крутящий момент, что требует использования редуктора;
  • во избежание прикипания крана к корпусу необходимо его постоянное обслуживание;
  • герметичность крана зависит от такой сложной операции как притирание его к корпусу;
  • велика вероятность неравномерного износа устройства, что угрожает герметичности системы.

Шаровые краны различаются в зависимости от формы поверхности на:

шаровые краны

  • конические;
  • сферические;
  • цилиндрические.

При изготовлении шаровых кранов используют широкий ряд материалов: титан, чугун, сталь, цинк, керамику, пластмассу.
В основном областью их применения являются:

разрез шарового крана

  • бытовые трубопроводы для подачи воды и отопительные;
  • устройства подключения бытовой техники, где необходимо периодическое поступление воды;
  • развязки и ответвления трубопроводов;
  • промышленные и пищевые установки.

Среди важных характеристик шаровых кранов есть такой показатель как способ монтажа. Согласно ему, краны могут быть:

важные характеристики

  • муфтовыми – используются в трубопроводах небольшого диаметра;
  • фланцевыми – которые используют в трубопроводах диаметром больше 50 мм, выдерживают довольно большие нагрузки (могут использоваться в промышленности);
  • штуцерными – легко выдерживают многократную разборку, поэтому используются в основном в промышленных установках;
  • приварными – крепятся исключительно посредством сварки, используются в агрессивных средах;
  • комбинированными – сочетают несколько вариантов крепления.

Запорные заслонки

запорные заслонкиОни используются в основном на трубопроводах большого диаметра при условии невысокого давления рабочей среды.

Запорным органом заслонки является диск, который способен вращаться вокруг собственной оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению движения рабочей среды. Требования к герметичности заслонок значительно ниже, чем к кранам.

Управление заслонкой может быть:

варианты управления

  • ручным;
  • с помощью электропривода;
  • с помощью гидропривода.

 

 

разрез заслонкиКак правило, корпус заслонки выполняется из чугуна, а поворотный диск делают из стали.

Стойкость чугуна к воздействию химических веществ позволяет устанавливать заслонки там, где перекачиваются щелочи, кислоты и корродирующие стоки.

Заслонки врезают в трубопровод при помощи фланцевого соединения или сварки. Это вид запорной арматуры практически не требует обслуживания.

 

Запорные задвижки

запорные задвижкиЗапорный элемент задвижки перемещается перпендикулярно направлению движения рабочей среды.
Задвижки, в зависимости от устройства рабочего органа, делятся на:

  • клиновые – ввиду сильного трения в закрытом состоянии со временем могут терять герметичность;
  • шиберные (параллельные) – используются при одностороннем движении потока рабочей среды при не слишком высоких требованиях к герметичности (используются на трубопроводах, транспортирующих стоки, шламы и другие среды с механическими примесями).

Преимуществами задвижек являются:

задвижка в разрезе

  • небольшое гидравлическое сопротивление;
  • простота конструкции;
  • возможность использования в различных условиях;
  • возможность пропускать поток в любом направлении;
  • высокая герметичность;
  • высокая ремонтопригодность.

Запорные вентили

Это широко используемая запорная арматура, предназначенная для полного перекрытия потока рабочей среды. Вентиль не в состоянии регулировать давление в трубах.

устройство вентиляТакое устройство как вентиль, должно всегда находиться в полностью открытом или полностью закрытом состоянии. Устанавливать его можно в любом положении.

Вентиль состоит из золотника, который находится на опускающемся шпинделе. При закрытии вентиля золотник опускается на седло и перекрывает поток. При этом запорный орган вентиля движется параллельно потоку, что предотвращает возникновение гидроудара.
По типу герметизации вентили делятся на:

  • сальниковые;
  • сильфонные;
  • диафрагмовые.

характеристики вентилейВентили больших размеров могут крепиться с помощью фланцев, а маленькие – при помощи муфтовых соединений. Управление вентилями может осуществляться как вручную, так и при помощи электродвигателя. Есть варианты с дистанционным управлением.

Чугунные муфтовые вентили используются при прокачке воздуха или воды, рабочая температура которых не превышает + 50 градусов.Латунные муфтовые вентили отличаются небольшим весом и хорошо показали себя в системах с высоким давлением. Перепады давления им не страшны.

Чугунные вентили с электромагнитным приводом используются на трубопроводах, по которым движутся вода или воздух с температурой не более + 50 градусов.

Арматура для агрессивных сред

для агрессивных средПри работе в условиях агрессивной среды наиболее часто используются вентили, благодаря герметичному примыканию седла и золотника и практически полному отсутствию трения.

В агрессивных средах очень хорошо показывает себя латунь, поэтому латунные муфтовые вентили наиболее часто используют в жидких средах.
При высокой температуре рабочей среды лучше использовать сильфонные вентили, способные выдержать нагрев до +350 градусов. Они очень надежны и гарантируют высокую герметичность в тех соединениях, где недопустима утечка рабочей среды в атмосферу.

использование вентилейВ агрессивных средах очень важна коррозионная стойкость запорной арматуры, поэтому здесь нередко используют фарфоровые фланцевые вентили.

Его корпус полностью изготовлен из фарфора, а антикоррозионным покрытием является глазурь, нанесенная на его поверхность.

Встречаются в сложных условиях эксплуатации и диафрагмовые вентили, имеющие защитное покрытие из резины.

diskmag.ru

Запорные краны могут устанавливаться на любых трубопроводах. К трубам краны крепятся при помощи фланцевого или муфтового соединения. В отдельных случаях допускается приваривание патрубков кранов к трубопроводам. Все краны подразделяются на две основные группы — шаровые и пробковые.

В зависимости от состояния рабочей среды краны могут быть:Сальниковый муфтовый кран

  • — сальниковые муфтовые. Пробковые краны. Изготавливаются из чугуна и эксплуатируются на водных и нефтяных магистралях. Допустимая температура рабочей среды составляет не более 100 градусов. В состав внутренней начинки входит сальник, набиваемый резиной или пенькой. Кран может устанавливаться в любом положении;
  • — пробковые муфтовые. Также являются чугунными. Специфика их применения — газовые трубопроводы. Температура рабочей среды не должна превышать 50 градусов. Устанавливаться могут в любом положении;
  • — фланцевые шаровые краны. Изготавливаются из стали или из чугуна. Чугунные краны могут эксплуатироваться при температурах до 100 градусов. Эксплуатация стальных кранов производится в диапазоне температур — 40 + 70 градусов.

Запорная заслонка представляет собой трубопроводную арматуру, в которой запорный орган выполнен в виде диска, вращающегося вокруг своей оси. Ось диска расположена перпендикулярно или под некоторым углом к направлению движения рабочей среды. Заслонки используются преимущественно на трубопроводах большого диаметра при невысоком давлении рабочей среды. Требования к герметичности таких устройств значительно снижены.

Запорные заслонкиЗапорные заслонки управляются при помощи:

  • гидропривода,
  • электропривода
  • вручную.

Корпус заслонки выполнен, как правило, из чугуна. Поворотный диск изготавливается из стали. Заслонки врезаются в трубопровод при помощи сварки или с использованием фланцевого соединения. Заслонки могут эксплуатироваться в трубах, по которым перекачиваются кислоты и щелочи, а также корродирующие стоки.

Отличие заслонок от вентилей и кранов состоит в том, что они пропускают через себя рабочую среду, содержащую твердые вещества.

Заслонки практически не требуют технического обслуживания.

Выбор запорной арматуры предполагает выбор качественных трубопроводных задвижек. Они нужны для периодического перекрытия потока рабочей среды. Материалом для изготовления задвижек служит чугун, сталь, нержавеющая сталь или сплавы цветных металлов. Выбор материала задвижки зависит от содержимого трубопровода (щелочная или кислая среда).Запорные задвижки

По принципу работы задвижки бывают:

  • клиновые,
  • параллельные.

Клиновые задвижки имеют затвор в виде клина. Уплотнительные поверхности такого затвора расположены под углом относительно друг друга. Шпиндель у клиновых задвижек является невыдвижным. Клин может быть упругий, жесткий или двухдисковый. Применяют задвижки на трубопроводах, по которым перекачиваются нефть, газ, вода, некоторые неагрессивные вещества.

Очень важно, чтобы рабочая среда была химически нейтральна к материалу задвижки.

На газопроводах используют клиновые задвижки с выдвижным шпинделем, изготовленным из чугуна.

Наибольшую популярность приобрели задвижки, оснащенные электроприводом. Он позволяет достаточно быстро приводить заглушку в открытое или закрытое положение, а также частично перекрывать поток. Управление электроприводом может осуществляться дистанционно, с пульта, а может включаться вручную, непосредственно на трубопроводе. За положение запорного механизма отвечают специальные датчики и индикаторы. Задвижки, оснащенные электроприводным механизмом, можно использовать на любых трубопроводах.

Врезка запорных задвижек в трубопровод производится при помощи фланцевого соединения или сварки.

Запорный вентиль является разновидностью запорной арматуры и предназначен для полного перекрытия потока рабочей среды, движущейся по трубопроводу. Он не предназначен для регулирования рабочего давления в трубопроводе. Вентиль должен находиться всегда в полностью открытом или полностью закрытом положении. Все вентили обладают небольшим ходом запорного органа, а также допускают установку в любом положении.

Запорный вентиль состоит из золотника, находящегося на опускающемся шпинделе. При закрывании вентиля золотник опускается на седло, перекрывая поток.

Запорный орган вентиля перемещается параллельно направлению потока, что немаловажно для предотвращения возможных гидроударов в трубопроводе.

Вентили могут различаться по виду герметизации, они бывают:

  • сильфонные,
  • диафрагмовые,
  • сальниковые.

Все запорные вентили имеют соединительные патрубки, благодаря которым производится их врезка в трубопровод. Вентили, которые предназначенные для работы с высоким давлением, имеют толстые стенки, а монтируются к трубопроводам при помощи приварки. Изделия небольших размеров имеют муфтовые соединения. Вентили больших размеров могут соединяться с трубами посредством фланцевых патрубков.

Управление вентилями осуществляется при помощи электродвигателя или ручного маховика, в некоторых случаях применяется дистанционное управление.

Запорные муфтовые чугунные вентили используют на трубопроводах, по которым производится подача воды, воздуха или пара. При прокачке воды рабочая температура не должна превышать 50 градусов. Запорный орган такого изделия уплотняется кожаным, резиновым или фторопластовым кольцом. Прокладки используются паронитовые. Резьбовое муфтовое соединение позволяет быстро и надежно установить вентиль в систему.

Вентили муфтовые латунные запорные имеют небольшой вес и устойчиво работают в системах с Вентиль муфтовый латунный запорныйвысоким давлением. Латунные изделия также не боятся перепадов давления. Могут устанавливаться в любых местах трубопровода, обеспечивая полное перекрытие магистрали.

Запорные вентили с электромагнитным приводом используются на трубопроводах, по которым проходит вода или воздух. Температура потока не должна превышать 50 градусов. Корпус изготовлен из чугуна, а золотник и крышка — из стали. Управляется устройство дистанционно или вручную.

Для эксплуатации на трубопроводах, по которым движутся агрессивные вещества, используется специальная запорная арматура. При этом необходимо учитывать надежность, герметичность и время непрерывной эксплуатации.

Наибольшее распространение получили вентили благодаря герметичному соединению золотника и седла, а также благодаря отсутствию трения. Латунь является материалом, устойчивым к агрессивным средам, поэтому латунные муфтовые вентили очень широко используются в подобных условиях, особенно при эксплуатации в жидкой среде.

Если температура рабочей среды достаточно высока, то используют сильфонные запорные вентилиОни могут безупречно работать при температуре до 350 градусов.

Сильфонные вентили применяют в тех случаях, когда необходимо достичь герметичности соединения и не допустить утечки в атмосферу рабочей среды. Сильфон внутри устройства герметизирует внутренности  от окружающей среды.

Поскольку запорная арматура для агрессивных сред должна иметь антикоррозийное покрытие, в некоторых случаях используются запорные фланцевые фарфоровые вентили. Корпус такого вентиля полностью изготовлен из фарфора. Роль антикоррозийного покрытия выполняет глазурь, нанесенная на поверхность корпуса.

Также могут встречаться диафрагмовые вентили, имеющие резиновое защитное покрытие. Мембрана в таких устройствах изготавливается из фторопласта, резины или ПВХ.

Помимо вентилей, для работы в агрессивных средах используются шланговые клапаны и краны. А вот задвижки обычно не используются ввиду слишком быстрого износа сальника



vsetrybu.ru

Для отключения отдельных участков газопроводов, а также для включения и отключения технологических установок применяют запорную арматуру (краны, задвижки, вентили и гидравлические затворы).

Вследствие больших гидравлических сопротивлений вентили на распределительных газопроводах не применяют. Гидравлические затворы могут быть использованы только на газопроводах низкого давления.

Запорная арматура должна обеспечивать надежность отключения участков газопроводов или установок, сохранять герметичность в процессе эксплуатации, создавать минимальное гидравлическое сопротивление при движении газа и быть надежной в эксплуатации.

Запорный кран состоит из двух основных частей — корпуса и пробки. В зависимости от формы затвора (пробки) краны могут быть конические и шаровые (или сферические).

По конструкции краны разделяются на простые поворотные краны с выдвижной пробкой и краны с принудительной смазкой.

В зависимости от способа передачи усилия для прижатия пробки к корпусу простые поворотные краны разделяют на натяжные, сальниковые, самоуплотняющиеся и пружинные.

На подземных газопроводах низкого давления из простых поворотных кранов устанавливают только чугунные сальниковые краны (рис. 8.3). Обычно они устанавливаются на газопроводах диаметром до 80 мм. С увеличением диаметра растет усилие, необходимое для управления краном.

Запорные краны

Рис. 8.3. Поворотный сальниковый крав для подземных газопроводов.

Запорные краны

Рис. 8.4. Запорный кран со смазкой.

1 — смазочный болт; 2 — шпиндель; 3 — смазочная камера; 4 — пробка; 5 — смазочная канавка.

Широкое применение на газопроводах находят краны с принудительной смазкой (рис. 8.4). Они надежны в эксплуатации и герметично перекрывают газопровод. Усилие для поворота пробки в этих кранах невелико.

Запорные краны

Рис. 8.5. Схема силового расчета пробкового крана.

Плотность перекрытия пробкового крана создается прижатием поверхности пробки к корпусу с определенным давлением. Можно считать, что давление равномерно распределяется по всей поверхности контакта. Давление на уплотнительных поверхностях создается осевым усилием Q, приложенным к пробке крана (рис. 8.5).

Для управления краном к пробке необходимо приложить крутящий момент, равный сумме моментов:

Запорные краны (8.1)

где М1 — момент от уплотнения конуса; М2 — момент на натяжном устройстве; М3 — момент от действия давления среды.

В сальниковых кранах общий момент равен сумме моментов:

Запорные краны (8.2)

где М 4 — момент трения в сальнике.

Определим момент от уплотнения конуса и осевое усилие Q.

Осевое усилие, действующее на пробку, создает усилия на внутреннюю поверхность корпуса. В результате этого появляются реакции, результат действия которых можно представить в виде 2N.

Можно записать следующее условие равновесия:

Запорные краны

где Т — силы трения на конической поверхности; 2φ — угол конуса пробки.

Учитывая, что сила трения Т =Nμ1 (где μ1— коэффициент трения на конусной поверхности), получаем

Запорные краны

или Запорные краны

Реакции 2N можно представить в виде

Запорные краны

где D3 — средний диаметр конуса

Запорные краны

l — длина образующей поверхности конуса

Запорные краны

qудельное давление на конусной поверхности.

Окончательно осевое усилие можно выразить в виде

Запорные краны(8.3)

Если обозначить через q0 удельное давление на конусной поверхности, необходимое для обеспечения плотности, то вертикальное усилие, достаточное, чтобы обеспечить плотность крана, будет равно

Запорные краны

Силы реакции

Запорные краны

Крутящий момент на конусе

Запорные краны

Подставляя выражение сил реакции, получаем

Запорные краны (8.4)

Обычно в конусных кранах конусность принимается от 1 : 7 до 1 : 6. При конусности 1:6 tg φ = 0,08333 (φ = 4°46′), а при конусности 1:7 tg φ = = 0,07143 (φ = 4°05′).

Для расчета стальных кранов со смазкой рекомендуются следующие значения коэффициентов трения:

  1. для кранов малых диаметров (50—100 мм) μ1 = 0,35;

  2. для кранов больших диаметров (до 700 мм) μτ = 0,2.

Момент трения от действия среды определяется по формуле

Запорные краны (8.5)

где Q3 — усилие от действия давления газа (Q3 = F3p); F3 — площадь проходного отверстия корпуса, перекрытая пробкой; р—давление газа. Момент от натяжного устройства зависит от его конструкции.

Для шарового натяжного устройства момент трения

Запорные краны (8.6)

где μ2— коэффициент трения контактной поверхности шар — пробка крана; d2 — диаметр поверхности контакта шара с пробкой.

Для крана с натяжной шайбой момент трения

Запорные краны (8.7)

где μ2— коэффициент трения корпуса крана с натяжной шайбой; d3— средний диаметр опорной кольцевой поверхности соприкосновения корпуса крана с натяжной шайбой.

В сальниковых кранах момент трения в сальнике зависит от затяжки сальниковой набивки. На рис. 8.6 представлена схема сальникового уплотнения.

Запорные краны

Рис. 8.6. Схема сальникового уплотнения

1 — шпиндель; 2 — втулка сальника; 3 — крышка.

На схеме выделен кольцевой элемент сальниковой набивки высотой dy. Наиболее часто применяются сальниковые уплотнения с мягкой набивкой из пеньки или асбеста:

Под действием усилия, передаваемого втулкой, в упругой набивке создается осевое давление ру. Вследствие упругости набивки возникает радиальное давление рх.

Величина давления ру больше давления рх.

Соотношение между ними

Запорные краны(8.8)

где п — коэффициент пропорциональности (п > 1).

Для мягких набивок при давлений 50 кгс/см2 и сечении кольца набивка 4 × 4 мм коэффициент п — 5, а при сечении 6 × 6 мм коэффициент п = 3.

Рассмотрим уравнение равновесия кольцевого элемента сальниковой набивки:

Запорные краны

где D — наружный диаметр втулки; d — диаметр шпинделя; μ— средний коэффициент трения в сальнике; dy — высота элемента набивки. Подставив в последнее выражение значение рх, после некоторого преобразования получим

Запорные краны (8.9)

Чтобы обеспечить плотность сальника, необходимо создать радиальное усилие не меньшее, чем рабочее давление среды, т. е. при у = h рх = р.

Проинтегрируем уравнение в пределах от рс до пр и от 0 до h и выразим давление рс, необходимое для затяжки сальника,

Запорные краны (8.10)

Силы трения между элементом набивки и шпинделем

Запорные краны (8.11)

Радиальное давление изменяется по следующему закону:

Запорные краны(8.12)

Сила трения в сальнике

Запорные краны (8.13)

Момент от трения в сальнике

Запорные краны (8.14)

Таким образом, определяется суммарный момент, необходимый для поворота пробки крана.

Для создания плотности перекрытия крана необходимо обеспечить соответствующее удельное давление прижатия пробки крана к корпусу.

Необходимое удельное давление ориентировочно можно рассчитать по формуле

Запорные краны

где р — давление газа в кгс/смг. Это соотношение действительно для давлений газа до 25 кгс/см2.

В настоящее время выпускаются пробковые краны диаметром до 700 мм, рассчитанные на давление до 64 кгс/см2. Соединение кранов с трубопроводом может быть фланцевым или сварным.

Запорные краны

Рис. 8.7. Запорный кран для бесколодезной установки.

1 — кран; 2 — обводной трубопровод; 3 — привод крана; 4 — запорный кран на обводной линии.

На рис. 8.7 показан кран для бесколодезной установки.

Корпус крана выполнен с концами под приварку. Кран имеет обводной трубопровод для выравнивания давления по обе стороны крана. Диаметр обводного трубопровода 150 мм. На обводном трубопроводе устанавливается трехходовой кран. Третий выход крана служит для продувки трубопровода при ремонтных работах. На фланец крана крепится продувочная свеча. Управление краном осуществляется путем вращения маховика червячного редуктора.

Кран диаметром 700 мм на давление 64 кгс/см2 имеет высоту 2985 мм, длину 1800 мм и весит 4315 кг.

В качестве привода кранов применяют электропривод, пневмопривод и гидропривод.

Краны с коническими пробками обладают прямоточностью, низким гидравлическим сопротивлением, постоянством взаимного контакта уплотнительных поверхностей и малыми габаритными размерами.

На газопроводах широко применяют шаровые краны, которые имеют все преимущества кранов с коническими пробками, а также обладают и другими преимуществами. Пробка и корпус крана благодаря сферической форме имеют меньшие габаритные размеры и вес, а также большую прочность и жесткость. Шаровые краны менее чувствительны к неточностям изготовления и обеспечивают лучшую герметичность. Изготовление их менее трудоемко.

Запорные краны

Рис. 8.8. Схема шарового крана.

1 — корпус; 2 — шаровая пробка крана; 3 — сальниковая набивка; 4 — втулка сальника; 5 — шпиндель; 6 — уплотнительное кольцо.

Схема шарового крана приведена на рис. 8.8. Уплотнения крана обеспечиваются уплотнительными кольцами, изготовляемыми из фторпласта-4, полиэтилена, капрона и др.

Усилие на уплотняющих кольцах создается действием давления среды на пробку крана.

Наибольшее значение момент трения на пробке имеет в конце закрывания или в начале открывания крана.

Момент трения на пробке

Запорные краны

где М1 — момент трения на кольцах; М2 — момент трения в сальнике.

При закрытом положении крана на пробку действует усилие

Запорные краны

где D — средний диаметр уплотняющих колец; р — давление газа.

Сила Q создает на уплотнительных кольцах удельное давление

Запорные краны

где b — ширина кольца.

Как следует из последнего выражения, удельное давление пропорционально диаметру и давлению газа. Поэтому, чтобы обеспечить постоянство удельного давления при увеличении диаметра и давления газа, необходимо увеличивать ширину уплотняющего кольца.

Наибольшее распространение имеет шаровой кран с плавающей пробкой. Удельное давление в нем может создаваться вследствие разности давлений до и после затвора, а также с помощью затяжки крышки натяжными болтами.

Выпускают также краны с плавающими кольцами. В них давление на уплотнительные кольца частично воспринимается подшипниками.

Шаровые краны выпускаются диаметром 800 и 1000 мм.

Уплотнительные поверхности крана смазываются специальной смазкой для газовых кранов.

studfiles.net

Эти краны очень популярны и распространены, позволяют удобно и комфортно пользоваться системами коммуникации. С их помощью контролируется давление среды в трубопроводе, управляется поток нефти, газа, пара, воды, а также агрессивных жидкостей.

Какие материалы используются в производстве запорной арматуры?

Среди наиболее распространенных стоит выделить бронзу, латунь, сталь и чугун. При выборе крана необходимо учитывать величину избыточного давления и диаметр трубы, которая будет соединяться с запорной арматурой. Технические характеристики помогут определиться с выбором.

Как сделать правильный выбор?

Прежде всего, любой тип арматуры должен соответствовать техническим условиям трубопровода. Например, в системе отопления, водной магистрали и газовом трубопроводе используются разные виды оборудования.

Не менее важно покупать запорную арматуру от проверенных производителей, которые применяют новые технологии производства и материалы, соответствующие мировым стандартам и нормам. Все чаще покупатели заказывают запорные краны и другую регулирующую арматуру через интернет. Это удобно, выгодно, не занимает много времени. Большой выбор запорной арматуры представлен в магазине «Климатик», с ассортиментом которого можете ознакомиться здесь https://www.climatik.su/zapornaya-armatura/index.html. Стоит отметить, что он работает только с лицензированными производителями.

Типы запорной арматуры

  • Запорные краны. Вместе с трубами они соединяются с помощью муфтового или фланцевого соединения. Могут использоваться на разных трубопроводах. Все они бывают шаровыми и пробковыми.
  • Сальниковые муфтовые модели. В основном в производстве используется чугун. Применяются в системах нефтедобычи. Тип установки – универсальный, то есть, их можно устанавливать в разных положениях, что очень удобно.
  • Пробковые муфтовые. Чаще всего используются вместе с газовыми трубопроводами. Изготовляются зачастую из чугуна. Тип соединения – универсальный.
  • Фланцевые шаровые. Используются на линиях трубопроводов, где проводятся профилактические работы. Имеют длинную стальную ручку, которая делает эксплуатацию легкой и простой.

Особой популярностью пользуются изделия из никелированной латуни. Для этого есть несколько причин. Во-первых, материал защищен от воздействия коррозии. Во-вторых, небольшой вес упрощает монтаж. В-третьих, долговечность.

bigpicture.ru

Область применения

Все эти изделия широко используются в инженерных системах и могут изготавливаться как для общетехнического применения, так и для работы в особых условиях. Если задвижка используется только для полного перекрытия потока, то запорно-регулируемая арматура (клапаны и краны) способна не только перекрывать поток, но и регулировать его интенсивность.

Устройство

Все запорные устройства имеют похожую конструкцию. Это закрытый герметичный корпус, в котором размещен узел запорной арматуры. В корпусе чаще всего имеется два (в ряде случаев больше) конца, посредством которых он плотно прикрепляется к трубопроводу. Назначение запорного узла — герметичное разделение трубопроводной системы на части. В его составе имеются седло и запорный орган, постоянно соприкасающиеся по уплотнительным поверхностям.

Краны

запорная арматура что это такое

Краны служат для установки на трубопроводах с водяными, паровыми и газовыми носителями. Они характеризуются компактными размерами (1-9 кг) и небольшим сопротивлением. Диаметр крана может быть от 1 до 3 дюймов. Наиболее распространены такие виды кранов, как шаровой и пробковый. В соответствии с методом герметизации они бывают сальниковыми и натяжными.

Соединение крана с трубопроводом происходит при помощи фланца, муфты или путем приваривания к нему. На газовых трубопроводах используются газовые муфтовые краны. Материалом для них служит чугун. Чтобы обеспечить соединение трубопровода с краном, требуется резьбовая муфта. Газовые краны предназначены для работы в условиях давления 0.1 Мпа и температуры до 50 °С.

Более высокие нагрузки выдерживают сальниковые муфтовые краны. Они обслуживают нефтепроводы и водопроводы, основные их детали изготавливаются из чугуна. При этом чугунный сальник набивают резиной или пенькой. Такие краны способны работать при давлениях до 1 Мпа и выдерживают температуры до 100 °С.

Самые малые размеры имеют шаровые краны. Это оборудование славится высоким качеством работы, что предопределило его использование в трубопроводах большого диаметра. Изготавливают их из чугуна, а уплотнительные кольца состоят из фторопласта-4. Рабочие параметры шаровых кранов соответствуют характеристикам сальниковых муфтовых кранов.

С помощью фланцев присоединяются к трубопроводам фланцевые стальные краны. Если кран имеет большие размеры, он снабжается червячным редуктором. Для регулировки потока в таком кране служит маховик. Это оборудование применяется на газопроводах, работающих в диапазоне температур от -40 °C до +70 °С. Подобные краны монтируют только вертикально. Управление может быть как дистанционное, так и посредством маховика.

Запорные клапаны

запорно регулируемая арматура

Клапаны играют важнейшую роль в большом количестве регуляторов трубопроводных сетей. Это самая распространенная запорная арматура. Что это такое, можно увидеть на картинке.

Это детали, у которых есть затвор, имеющий вид тарелки конусной или плоской формы, который двигается параллельно оси уплотнительной поверхности седла корпуса возвратно-поступательно или по дуге.

Вентиль — разновидность клапана, перемещение затвора которого осуществляется посредством резьбовой пары.

Наиболее распространены запорные вентили, устанавливаемые на трубопроводы. Регулировка в них происходит в ручном режиме с использованием маховика или дистанционно с помощью электропривода.

Прочность уплотнения обеспечивается кольцами, изготовленными из кожи, резины или фторопласта-4. Запорные вентили используются в трубопроводах, рабочей средой которых являются воздух, пар или вода. Для соединения с трубой применяется резьбовая муфта. Для заполнения сальника используется асбестовая набивка АП-31 – шнур из сплетенных асбестовых нитей с антифрикционной пропиткой.

В водопроводах с температурой воды менее 50 °С устанавливают запорные вентили муфтовые. Это оборудование способно работать в любом положении. При этом вода поступает под золотник. Корпус устройства чугунный, прокладки — паронитовые, уплотнительное кольцо сделано из кожи, а набивка сальников — асбестовая.

В трубопроводах для транспортировки воздуха или воды среда прогревается до температуры +45 °С. В таких инженерных сетях допустимо применение в запорной арматуре электромагнитного привода. Он рассчитан на работу при температурах до +50 °С. Направлен он должен быть вверх. Корпус устройства – чугунный. При этом золотник и крышка изготавливаются из стали. Такой вентиль управляется как вручную, так и дистанционно.

Заслонки

Заслонки предназначены для применения на трубопроводах большого диаметра. Их устанавливают в системах кондиционирования и вентиляции при небольших давлениях и невысоких требованиях к герметичности.

В зависимости от количества применяемых пластин заслонки бывают одинарными и многостворчатыми. Для жидкостных сред заслонки практически не применяются, поскольку не могут в достаточной мере обеспечить герметичность перекрытия прохода. Для газов дроссельные заслонки применяют довольно часто. Этому способствует простота и надежность конструкции. Назначение дроссельных заслонок — регулирование и отключение расхода.

Кроме простого устройства и управления, они имеют сравнительно невысокую цену и небольшой вес. Возможно оборудование заслонок гидроприводом, пневмоприводом или электроприводом.

На трубах, транспортирующих воду, ставятся бесфланцевые заслонки давлением 1,0 МПа. Уплотнение происходит посредством резинового кольца, устанавливаемого в канавке диска. Корпус изделия состоит из чугуна, а поворотный вал сделан из стали.

Заслонки, управляемые посредством электропривода, монтируют электроприводом вверх. При этом приводной вал располагается вертикально. Заслонки, которые управляются вручную, можно устанавливать в любом положении.

Соединение заслонок с трубопроводом происходит посредством фланцев. Другим способом соединения является сварка. Рабочее давление заслонок — 1 Мпа. Управлять ими можно с помощью электропривода.

Диаметр арматуры, использующей такой электропривод, составляет от 200-1200 мм. Их мощность достигает 5 кВт. Время, которое затрачивается заслонкой на открытие или закрытие, составляет примерно полторы минуты.

Затворы

затвор поворотный

Затвор поворотный дисковый необходим для того, чтобы регулировать давление и расход среды. Рабочей средой для затвора являются вода и газ. Они работают при давлении 1.6 Мпа и температуре от -15 °C до 200 °C.

Затвор поворотный дисковый принадлежит к запорно-регулирующей арматуре. Находясь в закрытом положении, он дает возможность добиться герметичности. Достоинством затвора является его малая строительная длина и высота. Изделие применяется в системах отопления, водоснабжения и пищевой промышленности.

Задвижки

В инженерных сетях ставится и другая запорная арматура. Что это такое «задвижки» – один из видов трубопроводной арматуры?

Задвижка — представитель запорной арматуры, имеющий затвор в форме клина, диска или листа, который движется вдоль уплотняющих колец седла корпуса. Поток среды при этом перпендикулярен ходу затвора. Диаметр уплотнительных колец может быть меньше диаметра трубы, а может быть равен ему. В первом случае задвижки называются суженными, во втором – проходными.

диаметр арматуры

В соответствии с формой затвора задвижки делят на параллельные и клиновые.

Эти изделия используются на технологических линиях и магистральных трубопроводах. Шпиндель в задвижках может быть невыдвижным или выдвижным. Чтобы закрыть или открыть проход, шпинделю приходится делать достаточно много оборотов. Поэтому подобные задвижки снабжают электроприводом для дистанционного управления. Клиновые задвижки имеют невыдвижной шпиндель из чугуна. Их давление составляет 0,25 МПа. Диаметр арматуры — от 800 до 2000 мм, масса достигает 14 тн.

Преимущества задвижек:

  • не требуется преодолевать давление рабочей среды при движении рабочего органа;
  • прямой поток среды, позволяющий минимизировать сопротивление в открытом состоянии;
  • симметричность конструкции.

Недостатки задвижек:

  • сильное трение при движении рабочего органа задвижки;
  • большая строительная высота из-за того, что шток должен выдвигаться минимум на два диаметра трубы;
  • высокий износ затвора в промежуточном положении.

К трубе задвижки присоединяются при помощи фланцев. Большая часть деталей – чугунная. Материал прокладки – паронит, набивка сальника — асбест.

Трубопроводы, транспортирующие топливный газ с температурным режимом до 100 °С, используют двухдисковые клиновые задвижки чугунные. Они имеют невыдвижной шпиндель и рабочее давление 0,6 МПа. Предусматривают только ручное управление.

Аналогичные двухдисковые задвижки, но с выдвижным шпинделем ставятся на трубопроводы с коксовым газом. Они рассчитаны на работу при давлении 1,8 МПа и температуре 200 °С.

На нефтепроводы и маслопроводы устанавливаются сварные клиновые задвижки из стали. В их конструкции используется выдвижной шпиндель и патрубки. Максимальная температура среды для этих задвижек составляет 250 °С. Материалом всех деталей задвижки служит углеродистая сталь.

Агрессивные среды

задвижки чугунные

Запорные приспособления, которые работают в условиях воздействия агрессивных сред, выбираются в зависимости от характеристик среды. В расчет принимается срок эксплуатации, герметичность, надежность и другие параметры, которыми обладает запорная арматура. Что это такое — запорное оборудование для агрессивных сред?

Вентили используются в агрессивных средах чаще всего. У таких изделий седло и золотник надежно сопрягаются, что позволяет избежать трения. На смену узлам сальников пришли сильфонные узлы. Недостатком такого вентиля является увеличенное гидравлическое трение.

В жидких средах используются муфтовые вентили из латуни, рассчитанные на рабочее давление 1,6 МПа. Такой вентиль присоединяется к трубопроводу посредством резьбовой муфты.

В паропроводах при давлении 1 МПа и температурах меньше 50 °С в вентилях используется латунное уплотнительное кольцо. Подобное кольцо на золотнике сделано резиновым или кожаным.

Сильфонные вентили, выполненные из стали, стойкой к коррозии, используются при температуре среды до 350 °С. Фланцевые фарфоровые вентили имеют корпус, изготовленный из фарфора.

Ремонт

установка запорной арматуры

Неисправности трубопроводной арматуры чреваты многими проблемами для эксплуатирующих предприятий. Нередко они не в состоянии перекрыть участок сети, который подвергся аварии. Неслучайно ремонт запорной арматуры, сделанный вовремя, помогает предприятию избежать больших расходов в дальнейшем.

Причины поломок

Ознакомимся с наиболее частыми причинами поломок запорной арматуры. В число причин, вызывающих поломки задвижек, входит мусор, попадающий внутрь трубопровода при монтаже. Он оседает на уплотнительных кольцах, прорезает там канавки, нарушающие герметичность. Предотвратить это можно тщательно промыв магистральные сети до начала их эксплуатации. Вышедшие из строя задвижки ремонтируются в особых мастерских, которые оснащены притирочными станками. Они снимают поврежденный слой с уплотнительных колец, возвратив им прежние свойства.

После произведенного ремонта и затяжки болтов, до того как будет произведена установка запорной арматуры, задвижка проходит гидравлические стендовые испытания под давлением. Если испытания заканчиваются успешно, происходит оформление акта приемки.

Изготовители

завод запорной арматуры

В России запорная и запорно-регулируемая арматура изготавливаются многими предприятиями. Отрасль постоянно растет. Одним из лидеров отрасли является завод запорной арматуры Also из Челябинска. Популярностью пользуется также продукция завода Ленпромарматура из Санкт-Петербурга, ЗАО Гидрогаз из Воронежа, ООО Муромского завода трубопроводной арматуры.

Цены

Запорная арматура, цена которой может составлять от 20 до нескольких десятков тысяч рублей в зависимости от диаметра, назначения и материала изделий, широко предлагается на рынке России и Европы.

fb.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.