Что такое вентиль и чем он отличается от задвижки

Вентиль представляет собой разновидность трубопроводной арматуры. Суть его действия основывается на работе запирающего или регулирующего элемента, который в свою очередь, перемещается параллельно по отношению к направлению движения потока рабочей среды. Запорное устройство вентиля насаживается на шпиндель и перекрывает проходное сечение.

Вентили активно используются в трубопроводных системах для перекрытия потоков различных сред, в основном жидких или газообразных. Такие трубопроводы могут иметь диаметр до 300 мм и рабочее давление до 2500 кг/см2. Допустимая температура рабочей среды колеблется в диапазоне от -200 до +450 градусов Цельсия. Вентили применяются в тех случаях, когда требования к качеству и герметичности перекрытия очень высоки.

Далее детальнее разберем, на какие типы делятся данные устройства, в зависимости от материалов, из которых они производятся.

Латунные вентили

Вентили из латуни зачастую устанавливаются на трубопроводы для запирания или регулирования перемещения по ним воды. Положение при его установке может быть любым, а в качестве материала для изготовления деталей корпуса используется латунь ЛЦ40Сд.

Латунный вентиль – это запорное устройство, которое путем перемещения запорного органа способно надежно перекрыть движение любой жидкой рабочей среды. Изделие имеет в своей конструкции шпиндель, представляющий собой подвижный механизм, вкручивающийся в гаечную резьбу. Наличие резьбы позволяет останавливать запорный орган в любом необходимом положении. При этом данное положение будет устойчивым и постоянным, так что даже достаточно сильное давление не способно его изменить.

Разновидности

Латунный запорный вентиль, в зависимости его конструктивных особенностей, бывает:

прямоточным;
угловым;
проходным.

По способу герметизации устройства также разделяются на несколько типов:

сальниковый;
сильфонный.

Ходовая резьба может быть выносной или погружной, а в качестве запорного органа в отдельных случаях может выступать мембрана.

Наиболее востребованным данный вид вентиля стал после того, как в нем удалось значительно повысить уровень герметичности, что качественно сказалось на перекрытии потоков рабочих сред.

Главными отличительными особенностями и преимуществами латунных вентилей является:

Простота конструкции, и как следствие, удобство в обслуживании и возможность длительного применения без лишних затрат на ремонт.
Вентиль спокойно выдерживает сильное давление рабочей среды и не реагирует на его перепады.
Запорный орган совершает довольно малый рабочий ход.
Вес изделия небольшой, а его габариты весьма компактны.

Установить такой вентиль не составляет труда на любом отрезке трубопровода, в удобном для использования положении.

Разновидности вентилей для металлических труб

Установить вентиль на водопроводную или отопительную трубу можно:

при помощи резьбового соединения. Резьбовой вентиль является наиболее популярным для применения в бытовых системах. Для монтажа устройства требуется минимальное количество инструментов и знаний;

Вентиль для систем, устанавливаемый на резьбу

при помощи фланцев. Фланцевый вентиль чаще всего устанавливается на трубы, диаметр которых более 160 мм. Соединение получается надежным, но для монтажа вентиля требуется сварочный аппарат и минимальные навыки работы с этим устройством;

Вентиль, который фиксируется фланцами

при помощи сварки. Приварные вентиля были популярны ранее, а в последнее время практически не используются. Для монтажа также требуется сварочный аппарат и знание основных принципов сварки.

Вентиль, устанавливаемый при помощи сварочного аппарата

Основным преимуществом резьбовых и фланцевых вентилей, в отличие от приварного, является возможность снятия устройства для проведения ремонта. Приварной вентиль установить повторно невозможно.

Выбор латунного вентиля

При выборе вентиля, прежде всего, стоит обратить внимание на его эргономику, особенно если вы проживаете в небольшой квартире. Также важным параметром является надежность и внешний вид устройства – он должен быть эстетичным и не бросаться в глаза. Сегодняшний рынок трубопроводной арматуры наполнен изделиями различной формы и габаритов, которые выглядят весьма футуристично, однако для ванной комнаты лучше всего выбрать более компактные вентили.

Самыми востребованными являются два типа вентилей – клапанные и шаровые. Клапанные устанавливают на бытовых трубопроводах. Они отлично подходят для регулирования потока воды с большим содержанием хлора. Стоимость их ремонта невысока, так как зачастую в них требуется лишь выполнить замену уплотнителей том в случае, если вентиль начал протекать.

Шаровой вентиль имеет изящный внешний вид и в отдельных случаях может выступать в качестве элемента декора. Он оснащен одной ручкой, которая поворачивается в разные стороны. С помощью шарового латунного вентиля, можно менять температуру воды, а также ее давление. Данные изделия являются высоко востребованными элементами запорного оборудования, а областей, в которых они применяются, с каждым днем становится всё больше.

Конструктивные особенности корпуса

Вентили в зависимости от формы корпуса и способу монтажа на трубопроводе могут быть:

прямоточными — в них поток транспортируемой жидкости движется через корпус от входа к выходу, не меняя направления, ось шпинделя располагается под углом к оси проходного отверстия. Такая конструкция способствует спрямлению потока и снижению гидравлического сопротивления, но увеличивает рабочий ход затвора, параметры строительной длины и массы изделия;
проходными — изделие с одинаковым направлением потока движущейся воды на входе и выходе и смещёнными параллельно друг друга осями входного и выходного патрубков. Проходя через корпус вентиля, поток воды вынужден совершать как минимум два поворота под прямым углом, что приводит к образованию высокого гидросопротивления и образованию зон застоя;
угловыми — в них поворот потока на 90º происходит один раз, поэтому и более низкий уровень гидравлического сопротивления. Такие изделия имеют ограничения по области использования — размещаются на плане трубопровода только на его поворотных участках;
смесительными — в них регулировка пропорций воды происходит за счёт механического вращения внутренних элементов корпуса. Предназначены для перекрытия и смешивания потоков холодной и горячей воды.

Чугунные вентили

По своей конструкции являются запорными клапанами, а материалом для изготовления их корпуса служит чугун. Чтобы отлить корпус нужной формы, в основном применяют ковкий или серый чугун, в некоторых случаях – высокопрочный чугун.

Запорный орган в чугунном вентиле совершает движения, имеющие возвратно-поступательный характер, в ходе которых и осуществляется перекрытие потока рабочей среды. В качестве подвижного элемента, как и в латунном вентиле, выступает шпиндель, да и его расположение фактически идентично. Для уплотнения используют паронит или латунь, иногда – нержавеющую сталь.

Положение при его установке может быть любым, но вот производить монтаж чугунного вентиля предпочтительнее на тех участках трубопровода, к которым есть свободный доступ – это значительно облегчит процедуру обслуживания устройства в дальнейшем.

Чугунные вентили отличаются между собой в зависимости от типа соединения с трубопроводом. Они бывают:

муфтовыми;
фланцевыми.

Для герметизации соединений в муфтовых вентилях используют обычные уплотнители, тефлоновую нить, сантехнический лен и т.д. В фланцевых изделиях применяются специальные резиновые или паронитовые прокладки.

Способы соединения с трубой

По способу монтажа водопроводные вентили делятся на две позиции.

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.
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.

Рекомендуем ознакомиться: Как выбрать латунный шаровой кран водоразборный

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.

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

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.

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.

Преимущества вентилей из чугуна

Стоимость чугунных вентилей ниже, чем, например, таких же изделий из стали. Данные изделия активно эксплуатируются на трубопроводах различных промышленных объектов, в сфере теплоэнергетики, а также в жилищно-коммунальном секторе. По своим характеристикам этот тип вентилей ничуть не уступает аналогам, но основным их недостатком считается хрупкость материала, из которого они изготовлены, а также его склонность к ржавлению. При этом чугунные вентили отличаются высокой надежностью в эксплуатации, так как способны сдерживать даже очень высокое давление рабочей среды. Кроме того, вентили из чугуна достаточно долговечны и неприхотливы в обслуживании.

Монтаж чугунных вентилей

Установка данных вентилей – задача далеко не самая сложная. Для этого необходимы лишь болты, несколько крепежей, инструменты, ну и, конечно же, сам вентиль. Монтаж чугунного вентиля в начале водопровода в значительной мере упрощает и ускоряет процесс его ремонта, если таковой потребуется. В связи с этим установка данного устройства в подвале или в подполе, позволит с легкостью перекрыть подачу воды и вам не потребуется обращаться за помощью к соответствующим специалистам или обслуживающему персоналу, за счет чего удастся избежать лишних расходов.

Чугунные вентили, несомненно, будут уместны, как для применения в домашних системах водоснабжения, так и в других трубопроводах, так как они достаточно нетребовательны и просты в использовании. Эти устройства качественно справляются со своими первостепенными задачами и отлично сдерживают напор воды. К тому же, их стоимость крайне доступна, что делает чугунные вентили еще более привлекательными для эксплуатации.

Стальные вентили

Стальные вентили по праву считаются одними из самых качественных и надежных. Их используют в качестве запорных устройств на промышленных трубопроводах, рабочей средой в которых может являться не только вода или пар, но также углекислота, аммиак, природный газ и другие агрессивные среды.

Задача такого вентиля аналогичная – регулировка или перекрытие потока рабочей среды в трубопроводе. Отличительной особенностью стальных вентилей является тот факт, что они способны работать в весьма жестких условиях, в том числе при высоких температурах и давлении. Масса стального устройства гораздо меньше, чем, например, чугунного, поэтому монтаж такого вентиля можно осуществлять без применения различных дополнительных элементов.

Материалом для производства стального вентиля служит нержавеющая сталь, а сам корпус изделия может быть выполнен из легированной или нелегированной стали. Те модели, которые изготавливаются из легированной стали, имеют несколько больший запас прочности и рассчитаны на более длительное применение. Условный проход стальных вентилей, как правило, больше, чем у чугунных и латунных, поэтому их чаще устанавливают на трубопроводы с большими объемами перекачиваемой рабочей среды. В жилых зданиях вентили стальные не пользуются большой популярностью, так как применение данных устройств на таких объектах нивелирует все их основные достоинства.

Общие сведения

Устройство водопроводного вентиля включает в себя корпус и запорный механизм. Способ перекрытия магистрали или регулировки напора зависит от конструкции. Это учитывают при оборудовании трубопроводов.

Из чего состоит вентиль

Устройство делят на несколько групп. Составляющие водопроводных вентилей разных категорий отличаются. Вентили состоят из:

Корпуса. Производители изготавливают корпус разборным или цельным. Разборные подлежат ремонту.
Рабочего штока. Деталь представляет собой ось, на одной стороне которой располагается запорное устройство, на второй – рычаг управления. На поверхность штока нанесена резьба. Она необходима для перемещения детали относительно корпуса.
Рычага управления. Деталь изготавливают в виде рукоятки или маховика.
Клапана. Используется для постепенного изменения размера пропускного канала водопроводного вентиля.
Уплотнительных прокладок. Комплектующие изготавливают из эластичных материалов. Уплотнительные элементы исключают вероятность возникновения утечки жидкости.

Некоторые водопроводные вентили имеют электрический привод. Их устанавливают на удаленных участках магистрали. Так удается регулировать интенсивность потока на расстоянии. Электрический привод заменяет рычаг управления. Рабочий шток вращается электродвигателем.

Разновидности устройств для затвора

Производители выпускают запорные элементы нескольких видов. Водопроводные вентили делят на несколько категорий, учитывая следующие отличия:

конструктивные особенности затвора;
тип корпуса;
материал, из которого изготовлен узел;
способ установки на магистраль.

При подборе характеристик детали учитывают пропускную способность трубопровода, материал его изготовления и способ соединения с запорным механизмом.

Разновидности по особенностям строения

Место применения водопроводного вентиля зависит от его конструктивных особенностей. Производители выпускают узлы с различными характеристиками. Для монтажа на трубу применяют следующие конструкции:

Шаровые. Вентили водопроводные шаровые оборудованы затвором в виде металлической сферы. Затвор зажат между двумя эластичными прокладками. Шарик соединен с нижней частью рабочего штока. При перемещении рычага управления на четверть оборота рабочего штока отверстие шара совпадает с каналом в корпусе. Так при изменении положения рабочего вала удается перекрывать магистраль или регулировать напор жидкости.
Клапанные. Внутри корпуса водопроводного вентиля такого типа жидкость протекает через круглое отверстие. На нижнем конце вала расположен клапан с эластичной прокладкой. При повороте маховика ось клапана смещается по резьбе по отношению корпуса. При этом эластичная прокладка перекрывает отверстие. От типа резьбы зависит, в какую сторону закрывается водопроводный вентиль.
Пробковые. Имеют принцип действия узла клапанного типа. На конце рабочего штока вместо клапана расположена конусообразная пробка. Она перекрывает канал.

Смещение вала по отношению к корпусу может быть по резьбе или червячным механизмом. Водопроводные вентили с червячным механизмом применяются в магистралях с большой пропускной способностью.

Производители выпускают водопроводный вентиль и с корпусами разной формы. Возможна установка прямого или углового узла. При выборе корпуса учитывают место установки.

Рекомендуем ознакомиться! Для чего служит игольчатый кран и его принцип действия.

Использование стальных вентилей

Чаще всего подобные вентили производятся во фланцевом исполнении – это позволяет достичь лучшей герметизации стыка с трубопроводом. Также подобная конструкция позволяет гораздо удобнее выполнить демонтаж вентиля, не касаясь при этом других элементов запорной арматуры. Стальные вентили имеют ряд характерных преимуществ:

способны выполнять свои непосредственные задачи даже при резких перепадах давления;
устойчивы к высокому рабочему давлению;
температура рабочей среды может достигать отметки в 425 градусов Цельсия;
простая конструкция позволяет быстро проводить демонтаж или ремонт арматуры;
работа стальных вентилей осуществляется независимо от их положения на трубопроводе.

Стальные вентили обычно имеют диаметр условного прохода до 100 мм, поэтому они способны пропускать большие объемы – по этому показателю они существенно превосходят свои аналоги. Также с их помощью можно отводить лишнее тепло, чему способствует большая площадь поверхности устройства. Еще одно предназначение стального вентиля – это использование в качестве радиатора.

Особенности вентилей из нержавеющих материалов

Нержавеющие вентили выпускаются из различных антикоррозийных металлов, исходя из того, для каких жидкостей они будут применяться, и какие задачи на них возложены. Вентили нержавеющие бывают разных форм и размеров. Допустимые показатели температуры и давления будут зависеть непосредственно от используемого при производстве материала. Максимальные температурные показатели рабочей среды достигают 400 градусов Цельсия. Нержавеющие вентили весьма востребованы в различных сферах. В основном их применяют в установках с горячей или холодной водой, маслом или паром.

Нержавеющий вентиль активно применяют на промышленных установках, в теплосетях, в энергетической области. Он отличается высокой степенью герметизации, надежностью, отменными показателями безопасности, компактными габаритами и удобством при монтаже.

Классификация

Вентили принято классифицировать по нескольким признакам. Так, по механизму блокировки потока, перемещающегося по трубопроводу, существуют следующие разновидности:

Винтовые. Клапан закрепляется на штоке, и имеет возможность перемещаться посредством резьбового соединения. За герметичность отвечает специальная уплотняющая шайба. Задвижка такого типа способна пропускать рабочую среду только в одном определенном направлении, а резиновые прокладки будут нуждаться в периодической замене. Кроме того, попадающие под клапан мелкие частицы песка или ржавчины способны легко нарушить герметичность устройства.
Шиберные. Вентиль такого типа по принципу действия напоминает задвижку, в которой клапан конической формы перемещается вдоль пары зеркал посредством резьбового штока. Герметичность обеспечивает сальник, либо более долговечные прокладки из резины или полимеров.
Шаровые. В корпус фланцевого вентиля помещается стальной либо латунный шар со сквозным отверстием. В момент поворота рукоятки шар проворачивается в теле вентиля, уменьшая, увеличивая, либо полностью перекрывая поток жидкости (газа). Шаровый элемент надежно фиксируется в вентиле парой кольцевых седел из тефлона или фторопласта.
Пробковые. Поток рабочей среды перекрывается специальной пробкой конической формы, имеющей сквозное отверстие. В трубопроводах большого диаметра поворот такой пробки может потребовать больших механических усилий.

Другой важный критерий – материал изготовления вентиля. Для бытовых надобностей чаще всего используются латунные и бронзовые изделия. Для промышленных масштабов более подходящими считаются стальные или чугунные.

Стальной фланцевый вентиль

Находит применение в эксплуатации трубопроводных систем для пара, воды, сжиженного или природного газа и т.п. Это обусловлено устойчивостью стали к высоким показателям температуры и давления, которые в таких сетях зачастую доходят до +425 градусов и 6,3 МПа соответственно.

При высоких эксплуатационных характеристиках стальные изделия отличаются меньшим весом, что значительно упрощает схемы строящихся трубопроводов (не требуется применение дополнительных армирующих элементов).

Корпус детали чаще всего отливается из легированной стали (маркировка А20 и А25). Есть варианты и без легирующих примесей, но их на рынке значительно меньше. Диаметр прохода вентиля может достигать 100 мм, что позволяет успешно применять его на сетях с большими объемами трафика.

Для трубопроводов с температурой рабочей среды свыше +400 градусов выпускаются специальные паровые вентили. Их отличает повышенная прочность и надежность, в основном за счет увеличенного веса и габаритных размеров.

Латунный вентиль

Применяется на трубопроводных системах, использующихся для передачи жидких и парообразных рабочих сред. Уплотнительные кольца в таких изделиях преимущественно паронитовые, набивка сальника – асбестовая. Условный диаметр варьируется в диапазоне 15-50 мм, вес изделия – 0,25-1,58 кг.

Обратите внимание! Фланцевые вентили могут быть проходными и угловыми. Первые монтируются исключительно на прямолинейных участках трубопроводов, вторые – на перпендикулярных соединениях

Чугунный вентиль

Применяется на трубопроводах диаметром 0,5-3 м. Корпус изделия выполняется из ковкого или серого сорта чугуна, а сам запорный механизм представляет по сути достаточно сложную инженерную конструкцию, состоящую из сальника, золотника и маховика. Большая часть внутренних элементов конструкции – стальные.

Это важно! Вентили из чугуна слабо подходят для низких температур. Так, при температуре -30 градусов для ковкого и -10 – для серого чугуна, их рекомендуется заменять на стальные аналоги