Чем отличие крана от задвижки. Фланцевые (межфланцевые) задвижки: шаровые, поворотные. Сравнительные характеристики запорной арматуры

Задвижка — разновидность запорной арматуры, используемая для перекрытия либо изменения пропускного объема транспортируемой рабочей среды в технологических, промышленных и санитарных трубопроводах.

В данной статье представлены фланцевые задвижки. Мы рассмотрим клиновые, параллельные, клинкетные, шиберные и шланговые модификации, изучим конструктивные особенности арматуры и ее эксплуатационные характеристики.

Cодержание статьи

Функциональное назначение и конструктивные особенности

Задвижки стальные фланцевые отличаются от других разновидностей трубопроводной арматуры тем, что запорный механизм в них перемещается перпендикулярно движению рабочей среды. Такие конструкции выпускаются в диаметре 15-2000 мм, они предназначены для установки на трубопроводы, рабочая температура в которых не превышает 600 градусов с давлением до 25 МПа.

Запорные задвижки широко используются во всех сферах промышленности:

• системы водоснабжения и отопительные коммуникации жилищно-коммунальных хозяйств;
• транспортные системы нефти и газа;
• магистральные трубопроводы энергетической промышленности.

Распространение данного вида трубопроводной арматуры обусловлено следующими эксплуатационными преимуществами:

• простота и ремонтопригодность конструкции;
• минимальная строительная длина;
• надежность в сложных условиях эксплуатации;
• низкий уровень гидравлического сопротивления.

Есть у задвижек и недостатки, основным из которых является большая габаритная высота конструкции, что особенно характерно для изделий с шпинделем выдвижного типа, в которых ход штока должен быть равен полному диаметру пропускного отверстия. Также минусом является длительное время открытия и склонность к эксплуатационному износу уплотнительных элементов, вследствие которого задвижки требуют периодического обслуживания и .

Отметим, что конструктивные особенности задвижек не предполагают их использование в качестве регулирующей арматуры — при эксплуатации запорный механизм должен находиться в крайнем открытом либо закрытом положении , а не в промежуточном.

Практически все разновидности задвижек производятся в полнопроходной конфигурации — сечение пропускного отверстия у них идентично диаметру труб, на которые устанавливается изделие. Редукционные задвижки (с суженным сечением пропускного отверстия) также выпускаются, но они имеют узкую сферу использования — устанавливаются лишь на трубопроводы, для управления арматурой на которых необходимо снижение оказываемого рабочей средой крутящего момента.

Управляющим механизмом в запорной арматуре выступает ручной штурвал, также существуют конструкции оборудованные гидравлическими либо электроприводами , реже — пневматическим приводом. Крупноразмерные задвижки, в которых реализовано ручное управление, для облегчения усилий при открытии комплектуются редуктором.

Технология изготовления и используемые материалы

Задвижки, в зависимости от способа изготовления, классифицируются на литые и сварные. Методом литья производятся стальные, алюминиевые и , с помощью сварочного соединения — титановые и некоторые разновидности стальных изделий. В плане прочности и надежности сварные конструкции практически не уступают литым аналогам.

Уплотнительные элементы арматуры могут выполняться из фторопласта, латуни либо резины. Эластичные материалы (резина и синтетический каучук — EPDM) чаще всего используются при производстве (где резиной покрываются стенки запорного механизма) и шланговых конструкций (из резины сделан пережимной шланг).

Задвижки имеют унифицированную согласно ГОСТ №9698 маркировку типа 30нж42п ду50 , в которой:

• 30 — номенклатура арматуры (также может использоваться цифра 31);
• нж — обозначение материала, из которого изготовлена конструкция, в данном случае нж — нержавеющая сталь (с — сталь углеродистая, лс -легированная сталь, ч — чугун, тн — титан);
• 42 — номер модели;
• п — материал изготовления уплотнительных элементов (п — пластик, бр — бронза либо латунь, р — резина, п -пластмасса);
• ду50 — диаметр 50 мм (варьируется в пределах 15-2000 мм).

Монтаж фланцевой задвижки Ду219 (видео)

Принцип работы и разновидности

Принцип работы всех разновидностей задвижек схож между собой. Корпус и крышка арматуры образуют полость, в которой размещен запорный узел. На корпусе размещены фланцы, посредством которых задвижка соединяется с трубопроводом. В зависимости от типа соединения конструкция может быть фланцевая и межфланцевая, которая зажимается между фланцами соседних участков трубопровода (межфланцевая задвижка имеет значительно меньшие габариты.

Внутри корпуса, рядом с запорным элементом, расположено два седла (параллельно либо под определенным углом друг к другу). Регулировка затвора выполняется посредством вращения привода, к которому запорный механизм подсоединен с помощью штока. В зависимости от принципа движения штока задвижка бывает выдвижная (шток при закрытии совершает вращательно-поступательное перемещение) либо поворотная (исключительно вращательное перемещение).

Шток установлен внутри ходовой гайки, данный узел именуется резьбовой парой. Гайка, при вращении привода, обеспечивает движении запорного элемента в заданном направлении. При перемещении затвора в закрытое положение его стенки прижимаются к уплотнительным поверхностям седла, тогда как в открытом положении затвор полностью выходит из проходного отверстия корпуса.

Основная классификация арматуры выполняется в зависимости от типа запорного механизма, согласно которой задвижки делятся на:

• клиновые;
• параллельные;
• шиберные;
• шланговые.

В затвор имеет конусную форму, при закрытии он входит в седла, расположенные под заданным углом друг к другу, и перекрывает пропускное отверстие. Клин, в зависимости от конструктивного исполнения, может быть жестким либо клинкетным.

Клин жесткого типа (стальной) обеспечивает максимальную герметичность в закрытом положении, однако эксплуатация такой конструкции может сопровождаться рядом проблем, связанных с заклиниваем затвора по причине температурных колебаний либо повреждения уплотнительных поверхностей из-за коррозии.

Задвижка клинкетная фланцевая имеет затвор, состоящих из двух размещенных под углом друг к другу , которые жестко соединены между собой. Такая конструкция отличается повышенной надежностью — она не заклинивает, уплотнители подвергаются минимальному износу а для изменения положения затвора требуется прикладывать гораздо меньше усилий. Задвижка клинкетная фланцевая является наиболее распространенным типом судовой арматуры.

В затвор состоит из двух дисков, которые перемещаются между параллельно расположенных друг к другу уплотнительных седел. Разновидностью параллельной конструкции является , в ней запорный узел имеет схожую конструкцию, однако затвор состоит из 1-го диска.

Шиберная арматура устанавливается на трубопроводы с односторонним движением рабочей среды. За счет простоты конструкции она не способна обеспечить максимальную герметичность перекрытия, однако шиберный затвор отличается ремонтопригодностью, что позволяет использовать такие конструкции в сточных и канализационных системах, транспортирующих жидкость с высоким содержанием механических частиц.

Задвижки шлангового типа кардинально отличаются от рассмотренных ранее аналогов. В их конструкции отсутствуют уплотнительные седла — рабочий поток циркулирует внутри эластичного резинового шланга, который полностью изолирует внутренние поверхности корпуса от транспортируемой жидкости. Перекрытие потока осуществляется за счет пережатия шланга штоком.

Такие конструкции предназначены для установки на трубопроводы, транспортирующие вязкие вещества и химически агрессивные жидкости, под воздействием которых происходит ускоренная коррозия стали — резина является материалом, устойчивым к большинству химических соединений. Эксплуатация данных задвижек возможна при температуре до 110 градусов и давлении рабочей среды до 1.6 МПа.

Для специалистов, работающих на промышленных предприятиях, важно знать, в чем заключаются отличия крана от задвижки или вентиля.

Общая информация

Кран — приводная арматура, использующаяся для изготовления трубопровода, где происходит вращение затворного клапана вокруг собственной оси в перпендикулярном направлении. Элемент включает две составляющие:

• Пробка подвижного вида;
• Статичный корпус.

Вентиль — арматура приводного вида, где конструкция перемещается по потоку и заходит на седло. Предназначен для непосредственного открывания или закрывания, регулирования потока любой среды.

В чем основные различия

Принято выделять в зависимости от предназначения три вида арматуры:

1. Приводной.
2. Регулирующий.
3. Запорный.

В некоторых классификациях добавляется предохранительная группа.

Рассматривая основные различия между вентилем и шаровым краном, стоит отметить, в первом креплении допустима регулировка потока жидкости. Шаровой кран не способен выполнить данную задачу. На основании действующих правил, контролировать и изменять поток жидкости, используя шаровой кран, категорически запрещено техникой безопасности. В первую очередь это обосновано ограниченностью функций, поскольку регулировщик может только открыть или закрыть поток.

При помощи вентиля допускается изменения рабочего давления и вследствие напора воды в трубопроводах.

Всему виной конструктивные отличия, определяющие функции и использование элементов. Рассматривая главные элементы неподвижного корпуса вентиля, в нем механизм затворный «садится» на седло. Его движение осуществляется по направлению потока.

При эксплуатации крана, повороты осуществляются вокруг собственной оси. Если понадобятся дополнительные элементы, сантехниками используются шаровые элементы. Когда шар начинает поворачиваться, автоматически изменяется диаметр в отверстии.

Вентиль снабжен грундбуксой. При вкручивании/выкручивании штоков происходит движение клапана вверх и вниз.

Сравнивая обе конструкции, можно сделать несколько выводов:

1. Кран находится в положениях закрыто и открыто.
2. Вентиль способен в дополнении регулировать напор.
3. Чтобы визуально распознать вентиль это или кран, достаточно обратить внимание на ручку. У крана ее устройство достаточно простое, в отличие от вентиля (здесь он представлен в виде барашка).

Рассматривая основные типы запорной арматуры, рекомендуется рассмотреть еще один популярный элемент – задвижку.

Существует несколько видов кранов, исходя из тела вращения:

• Конусный. Визуально напоминает форму усеченного конуса. Отверстие можно увидеть прямоугольной или круглой формы. Чаще всего эксплуатируется в газоснабжении. Пользуется популярностью, благодаря стоимости.

• Цилиндрический. Главный регулировщик системы отопления. Может осуществлять вертикальное перемещение для регулирования потока жидкости.

• Шаровой. Без него не может обойтись ни один сантехник. Отверстие сделано в округлой форме, через которое проходит среда.

Для чего нужна задвижка, основные плюсы и нюансы

Вид арматуры, где деталь регулировки перемещается в перпендикулярном положении, движется по направлению потока. Среди представителей данной категории, задвижка считается более актуальной.

Инструмент популярен в эксплуатации:

• Транспортной деятельности, где диаметр изделий колеблется – 15-2000мм;
• В создании водо-газоснабжения;
• В сфере обслуживания ЖКХ;
• Добыче нефти.

Распространенность использования задвижек обусловлена следующими аспектами:

• Простота в эксплуатации;
• Небольшие размеры;
• Допускается эксплуатация в различных условиях;
• В гидравлике присутствует небольшое сопротивление.

Последний аспект важен при возведении строительных магистралей. Постоянно осуществляется в среде, характеризующееся высокой скоростью.

Механизм не лишен серьезных нюансов. Специалисты при выборе необходимых инструментов и материалов, не рекомендуют использовать конструкции, где шпиндель выдвижной. Ход при затворе составляет минимум один диаметр.

Принято выделять два вида задвижек:

• Полнопроходные.

• Суженные.

Первый является самым распространенным. В нем полнопроходный диаметр приравнивается к значению трубопровода, на который устанавливается инструмент. Для снижения количества крутящихся моментов, задвижки используются, чтобы контролировать управление арматуры, в том числе снизить скорость изнашиваемости других составляющих частей трубопровода.

Существует несколько принципов управления задвижками:

• Вручную;
• Посредством электроприводной системы;
• Посредством пневмоприводной системы;
• Посредством гидроприводной системы.

Рассматривая сравнительные характеристики между краном и задвижкой, можно сделать вывод, что оба элемента имеют ряд схожих признаков и различий.

Сравнительная таблица

Кран и задвижка очень герметичны. Именно поэтому сантехники используют их во время ремонта водопроводов. Однако кран характеризуется меньшей изнашиваемостью, чем у задвижек. Их можно использовать дольше только в том случае если будут выполняться основные условия:

• качественное периодическое обслуживание,
• оптимальная смазка.

Опираясь на эту таблицу, можно сделать вывод, что основные различия двух механизмов прослеживаются в следующих показателях:

1. Насколько быстро изнашиваются детали.
2. Размер свободной площади, которая понадобится за пределами конструкции трубопровода.
3. Где может эксплуатироваться.

Кран отлично справляется с ролью регулировщика, а также может выступить вспомогательным элементом в регулировании подачи воды или газа при высоком давлении. Поэтому при создании трубопровода часто краны встречаются на конечных участках. Поскольку вращающийся элемент движется вокруг собственной оси, он не требует большого места. Но для регулирующих механизмов потребуется место, чтобы расположить вентили.

Отличительной характеристикой механизмов является вид основного механизма. Это система, осуществляющая движение в перпендикулярном направлении в трубопроводе. В кране в качестве основного элемента выступает специальный затвор. Если он размещается параллельно относительно потока или небольшим углом, интенсивность движения жидкости или газа увеличивается, при перпендикулярном расположении происходит снижение интенсивности.

Добавить в закладки

Шаровые краны: характеристика и использование

Шаровые краны уникальны по своему дизайнерскому решению. Это практичная модификация крана пробкового. Свое название он получил благодаря тому, что пробка, находящаяся в его корпусе, по форме напоминает шар. Шаровые краны разработаны для контроля потока различных видов рабочих сред. Его закрытие и открытие производится при осуществлении поворота ручки на одну четвертую часть оборота, чем достигается значительное упрощение работы при сравнении с другими видами задвижек.

При положении крана «открыто» шаровое отверстие находится параллельно по отношению к линии потока, чем обеспечивает поток прямого характера при небольшой степени трения и минимальных потерях давления.

Шаровые краны разработаны специально для использования в промышленности нефтегазового направления. Они практичны на трубопроводах со средним давлением и температурой не выше 200 градусов. Шаровые краны не требуют больших затрат при производстве, если сравнивать их с другими видами задвижек. И герметичность при их использовании тоже значительно выше.

Шаровые краны из стали считаются более универсальными, так как обладают способностью выполнять свою функцию даже при наличии низкого температурного режима и высокого давления.

Можно выделить шаровые краны следующих видов. Это краны, произведенные из латуни, и шаровые краны из стали. Латунные шаровые краны с успехом применяются в строительной отрасли и ЖКХ. Помимо водной рабочей среды, они подходят и для гликолевых растворов невысокой концентрации, спирта, газа и жидких нефтяных продуктов. Шаровые краны из латуни имеют минимальной величины в 15 миллиметров, максимальной - 80.

Шаровые краны из стали считаются более универсальными, так как обладают способностью выполнять свою функцию даже при наличии низкого температурного режима и высокого давления. Минимальное значение диаметра условного прохода стального шарового крана такое же, как и у крана из латуни, а вот максимальное достигает 500 мм.

Ни одна система отопления в современной строительной отрасли не обходится без конструкции шарового крана. Шаровые краны бывают как муфтовые, штуцерные, так и фланцевые. Шаровые фланцевые краны, точнее их конструкция в качестве элементов, соединяющих кран и трубопровод, использует фланцы.

К очевидным преимуществам, которыми обладают шаровые фланцевые краны, можно отнести:

• низкую степень гидравлического сопротивления;
• разнообразные сферы использования;
• простой монтаж и эксплуатацию.

Краны, различные задвижки и другая запорная арматура являются необходимым элементом любого трубопровода и используются в различных отраслях современной промышленности.

В числе самых распространенных запорных устройств - задвижки и краны. В чем заключается специфика тех и других?

Что представляет собой задвижка?

Под задвижкой принято понимать запорный механизм на трубопроводе, который предполагает перекрытие потока жидкости или газа посредством перегородки. Она может передвигаться поперек трубы вверх-вниз или влево-вправо. Задвижка во многих случаях также позволяет регулировать интенсивность потока жидкости или газа. Например, если перегородка задвижки сдвинута наполовину - интенсивность потока снижается на 50 %. По мере ее передвижения выше или левее (либо ниже или правее - в зависимости от ее изначального положения) интенсивность потока может увеличиваться или уменьшаться.

Перегородка на задвижке чаще всего изготавливается в виде диска, иногда - клина или же листа. Бывают задвижки, в которых перегородка состоит из одного элемента, но в ряде случаев она представлена несколькими деталями. Например, если их две - увеличение интенсивности, или открытие потока, может осуществляться посредством их раздвижения. Уменьшение динамики, или закрытие потока, наоборот, осуществляется посредством смыкания составных частей перегородки задвижки.

Главное преимущество задвижки - в возможности относительно оперативно и при сравнительно малых энергозатратах осуществить открытие или закрытие потока (либо задать нужную его интенсивность).

Задвижки могут ставиться на трубопроводы с высоким давлением - например, отопительные, водопроводные. Они относятся к самым герметичным запорным элементам.

Задвижка при частом использовании может довольно быстро износиться - это обусловлено во многих случаях довольно большой силой трения между краями перегородки и колодкой, в которой она движется вправо-влево или вверх-вниз.

Еще один недостаток задвижки - в необходимости выделения дополнительного пространства за пределами сечения трубопровода в целях временного размещения выезжающей части перегородки. Монтаж, обслуживание и ремонт рассматриваемого запорного элемента также могут потребовать довольно больших трудозатрат.

Таким образом, задвижка с учетом отмеченных достоинств и недостатков чаще всего используется не как регулировочный, а как запорный элемент, который предполагается размещать в положении «открыто», «закрыто» либо в ином статичном в течение довольно длительного времени. В целях, в свою очередь, частой регулировки потока жидкости или газа на трубопроводах может быть успешно применено другое запорное устройство - кран. Рассмотрим его особенности.

Что представляет собой кран?

Кран - это запорный элемент, основной частью которого является затвор, представленный в форме шара, в виде конуса или же цилиндра. В них проделан канал диаметром, который достаточен для обеспечения прохождения потока, если соответствующий канал расположен параллельно потоку или располагается под небольшим углом к нему. В свою очередь, при размещении канала перпендикулярно потоку (посредством вращения шара, конуса или цилиндра, в котором он проделан) либо под большим углом к потоку перемещение жидкости или газа в трубе прекращается или же снижается его интенсивность.

Изменение положения крана осуществляется за счет вращения шарообразного, конусообразного или же цилиндрообразного затвора вокруг своей оси перпендикулярно или параллельно потоку (это не принципиально, главное - достичь необходимой герметичности).

Кран, как и задвижка, характеризуется высокой степенью герметичности. Поэтому его можно устанавливать на трубопроводах с высоким давлением. Вместе с тем для кранов не характерен главный недостаток задвижек - изнашиваемость. При условии, что рассматриваемое запорное устройство будет качественно смазываться и обслуживаться, оно способно прослужить долго.

Кран, таким образом, отлично подходит для регулирования интенсивности перемещения жидкости или газа в трубе с высоким давлением. Этим обусловлено его частое применение в качестве запорного механизма на конечном участке трубопроводов. Например, как основного элемента бытовых смесителей, которые расположены в ванных комнатах, кухнях, душевых.

Кран, как правило, не требует наличия большого пространства за пределами сечения трубопровода, поскольку основной его элемент - затвор - вращается вокруг своей оси в пределах трубы. Правда, может потребоваться дополнительное место для регулировочного вентиля и иных механизмов, которые его дополняют.

Сравнение

Главное отличие задвижки от крана заключается в том, что основным элементом первого запорного устройства является перегородка, которая движется перпендикулярно потоку жидкости или газа в трубопроводе. Основной элемент крана - затвор с проделанным в нем каналом, который при размещении параллельно потоку или под небольшим углом к нему увеличивает интенсивность перемещения жидкости в трубе, а при размещении перпендикулярно потоку или под большим к нему углом - снижает ее интенсивность.

Разницу между рассматриваемыми видами запорных элементов также можно проследить в аспекте:

• изнашиваемости;
• потребности в пространствах за пределами сечения трубопровода;
• сферы применения, распространенности включения в структуру бытовых смесителей.

Определив,в чем разница между задвижкой и краном, зафиксируем выводы в небольшой таблице.

Таблица

Самыми востребованными конструкциями сегодня можно считать краны и задвижки. Многие не понимают различий между этими двумя видами запорной арматуры и руководствуются советами продавцов и знакомых. Иногда даже можно наблюдать влияние моды. Например 10 лет назад все перешли с задвижек на краны, а сейчас наоборот. Тем не менее оба этих вида арматуры обладают своими индивидуальными характеристиками.

Задвижка

Работа задвижки заключается в перекрытии потока жидкости или газа запирающим элементом. Перекрытие производится перпендикулярно потоку.

Конструкция задвижки проста, а сами они довольно неприхотливы в работе. Задвижки в открытом виде имеют небольшое гидравлическое сопротивление. Прекрасно задвижка работает с вязкой средой пропуская ее во всех направлениях. Одна из наиболее популярных марок задвижек - AVK (avk официальный сайт Россия).

Теперь о минусах. Задвижкой трудно регулировать расход. Запирающий элемент имеет всего два положения. Либо закрыто, либо открыто. Для выдерживания высокого давления арматура должна быть прочной и массивной. Запирающий элемент с годами изнашивается, а его ремонт весьма затруднителен и часто требуется полная замена.

Задвижки бывают:

• Клиновые. У нее уплотнительные поверхности идут под углом друг к другу, что обеспечивает хороший контакт независимо от температуры и даже коррозии.
• Параллельные. Тут, соответственно, уплотнительные кольца идут параллельно. Используют их там, где нет надобности в 100% герметичности.

Краны

Запирающая часть крана сделана в виде вращательного элемента с отверстием, через которое и пропускается среда. Краны бывают коническими, шаровыми и цилиндрическими. Сегодня самым популярным принято считать шаровой кран. Поворот пробки может регулировать подачу среды от уменьшения потока, до его полного перекрытия.

Краны могут работать как с жидкостью, так и с газом. В отличие от задвижек они более компактны.

Слабое место любого крана - уплотнители, которые при износе нарушают всю герметичность. Также из-за неметаллических уплотнителей кран не может выдержать разные агрессивные среды.