Клапани

Запірний клапан - загальні характеристики і застосування

Запірний клапан - елемент запірної арматури, який забезпечує перекриття шляху руху робочої речовини в трубопроводі, паралельно переміщаючись щодо осі руху потоку.

Дана особливість є відмінною, у порівнянні з конструкцією засувок (в яких рух затвора відбувається перпендикулярно руху транспортованого речовини).

Клапан, як і інша запірна арматура, може виконувати дві основні функції:

• Запірну - повне перекриття шляху руху робочої речовини;
• Регулюючу - змінюючи ширину прохідного перетину, клапан дозволяє збільшити або зменшити потік робочої речовини.

Клапани, які виконують дані функції одночасно, називаються запірно-регулюючими.

Елементом затвора в конструкції клапана служить золотник.

Існує два типи запірних клапанів, які відрізняються особливістю конструкції і способом переміщення затвора:

• Клапани, в яких переміщення затвора забезпечується завдяки штоку з різьбленням і ходової гайки (з використанням приводу). Такі пристрої раніше були названі вентилями;
• Клапани, переміщення затвора в яких забезпечується рухом безрезьбовиє (гладкого) штока, який передає рух поступального характеру, отримане від приводу.

Ці два типи клапанів управляються з використанням таких приводів:

• Вентилі - за допомогою ручного або електричного приводу;
• Клапани з використанням гладкого штока - гідравлічним, пневматичним, електромагнітним, або ж за допомогою механічного приводу з застосуванням додаткових приводяться пристроїв.

Основною областю застосування запірних клапанів є конструювання ліній транспортування газових речовин і рідин, з такими їх робочими параметрами:

• Показник тиску 5 · 10 ^-3-250 МПа;
• Показник температури -200 ... + 600 ° C.

У більшості випадків, клапани встановлюються на трубах з порівняно невеликим діаметром.

Використання запірних клапанів на трубопроводах великого діаметру не завжди є оптимальним, оскільки в даному випадку, його стандартна конструкція не забезпечить коректного руху і повороту затвора. До того ж, необхідне для управління зусилля істотно зросте, що також створить певну незручність. Тому, конструкцію його необхідно спеціально (із застосуванням певних тонкощів) ускладнювати.

Варто також відзначити, що запірні клапани відрізняються від кульових кранів і засувок відносно високим рівнем гідравлічного опору. Це означає, що у разі використання клапана на трубопроводі великого діаметру, необхідно буде штучно підвищувати початковий рівень тиску в системі. Те ж саме відноситься до застосування клапана, коли транспортується речовина переміщається в системі з великим показником швидкості.

Переваги запірного клапана

• Високий рівень герметичності затвора і посадки клапана. Дана особливість є основною перевагою, яке визначає запірні клапани найбільш популярним елементом запірної арматури;
• Простота конструкції, при цьому - якісне виконання основних функцій;
• Простота експлуатації та обслуговування;
• Допустиме застосування клапана в системах з високим показником робочого тиску, температури;
• Можливість використання клапана у вакуумному середовищі;
• Високий ступінь стійкості до дії корозії, і інших агресивних впливів.

Якщо порівнювати запірний клапан із засувкою, можна також визначити ряд його переваг:

• Менші габарити і вага;
• Забезпечення високого впливу, із застосуванням малого повороту клапана;
• Більш просте забезпечення герметичності затвора - з використанням неметалевих кілець ущільнення;
• Для герметизації посадки клапана допускається використання сильфона;
• Менша ступінь зносу ущільнюючої конструкції (що забезпечується більш оптимальною конструкцією клапана).

Класифікація запірного клапана за типом ущільнення

Існує три типи клапанів:

• Сальникові;
• Сильфонні;
• Мембранні (діафрагмові).

Класифікація запірних клапанів з розміщення щодо направлення потоку

Існують три типи клапанів:

• Прохідні - в яких напрямок потоку на вході збігається з його направленням на виході. При цьому, в деяких випадках, допускається розташування осі вхідного патрубка паралельно осі вихідного. Для даного типу клапанів властивий високий показник гідравлічного опору і ймовірність наявності зон застою в корпусі клапана;
• Кутові - встановлюються в місцях повороту труби. В основі принципу роботи такого клапана - поворот потоку речовини, що транспортується одного разу на 90 °. Така особливість роботи клапана дозволяє домогтися зниження гідравлічних втрат;
• Прямоточні - транспортується речовина рухається в одному і тому ж напрямку як на вході, так і на виході. Конструкція відрізняється великими габаритами, тижні у решти типів клапанів, і розташуванням штока - він розміщений під нахилом до прохідної осі. Дана особливість також дозволяє знизити коефіцієнт гідравлічних втрат.