Вентили

Вентили (клапаны) - это запорные устройства с поступательным движением затвора в направлении, параллельном потоку транспортируемой среды. Затвор перемещается с помощью системы "винт — ходовая гайка". К надежности и герметичности перекрытия прохода предъявляются высокие требования. Вентили применяют для перекрывания потоков газообразных и жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов менее 400 мм при рабочих давлениях до 250 МПа и температурой сред от минус 200 до 450 °С. На рис. 2.8 показан общий вид вентиля.

Рис. 2.8. Общий вид вентиля ALV - 4 Dy 6 - 1000 мм.

По сравнению с другими видами запорной арматуры вентили имеют следующие преимущества:

• возможность работы при высоких перепадах давлений на золотнике и при больших величинах рабочих давлений;
• простота конструкции, обслуживания и ремонта в условиях эксплуатации;
• меньший ход золотника (по сравнению с задвижками), необходимый для полного перекрытия прохода (обычно 0,25 Dy);
• относительно небольшие габаритные размеры и масса;
• применение при высоких и сверхнизких температурах рабочей среды;
• герметичность перекрытия прохода; использование в качестве регулирующего органа;
• установка на трубопроводе в любом положении (как в вертикальном, так и горизонтальном);
• исключение возможности гидравлического удара.

Ниже приводятся краткие технические характеристики, габаритные и некоторые монтажные размеры запорных вентилей из числа наиболее часто применяемых конструкций.

• Вентили запорные муфтовые чугунные 15ч8п2, 15ч8р, 15ч8к 
• Вентили запорные фланцевые чугунные 15ч9п2 и 15ч9р 
• Вентили запорные фланцевые чугунные 15ч14бр и 15ч14п 
• Вентили запорные муфтовые из ковкового чугуна 15кч4к 
• Вентили запорные муфтовые из ковкового чугуна 15кч18п, 15кч15п1 и 15кч18п2 
• Вентили запорные фланцевые из ковкого чугуна 15кч19п, 15кч19п1 и 15кч19п2 
• Вентили запорные фланцевые из ковкого чугуна 15кч16нж, 15кч16п и 15кч16бр 
• Вентили запорные фланцевые из ковкого чугуна 15кч22нж 
• Вентили запорные фланцевые стальные 15с22нж 
• Вентили запорные с электроприводом фланцевые стальные 15с922нж 
• Вентили запорные прямоточные фланцевые стальные 15с58нж 
• Вентили запорные с электромагнитным приводом и защёлкой фланцевые из ковкого чугуна 15кч877бр 
• Вентили запорные мембранные с электромагнитным приводом фланцевые 15кч833р 
• Вентили запорные с электромагнитным приводом фланцевые 15кч888 
• Вентили запорные с электроприводом фланцевые 15кч922нж и 15кч922бр 
• Клапаны запорные фланцевые с мембранным приводом 22ч4р 

К недостаткам, общим для всех конструкций вентилей, относятся: высокое гидравлическое сопротивление (по сравнению с задвижками, дисковыми затворами и кранами); невозможность применения на потоках сильно загрязненных сред, а также сред с высокой вязкостью; большая строительная длина (по сравнению с задвижками и дисковыми затворами); подача среды только в одном направлении, определяемом конструкцией вентиля.

По конструкции корпуса вентили подразделяются на проходные, прямоточные, угловые и смесительные. На рис. 2.9 — 2.13 соответственно показаны конструкции этих вентилей. По назначению вентили бывают запорными, запорно-регулирующими и специальными. Конструкция запорного вентиля представлена на рис. 2.9. Регулирующие вентили подразделяют по конструкции дроссельных устройств на вентили с профилированными золотниками и игольчатые вентили. Запорные вентили подразделяют на вентили тарельчатые и диафрагмовые. Уплотнения шпинделя бывают сальниковые и сильфонные.

Рис. 2.9. Запорный проходной вентиль высокого давления: 1 — шпиндель; 2 — полукольцо; 3 — основной клапан (тарелка);4 — корпус; 5 — седло; 6 — разгрузочная тарелка; 7 — коническая часть шпинделя; 8 — втулка.

Рис. 2.10. Прямоточный вентиль: 1 — корпус; 2 — золотник; 3 — шток; 4 — крышка; 5 — сальник; 6 — стойка; 7 — маховик; 8 — ходовая гайка; 9 — шпиндель; 10 — сцепка.

Рис. 2.11. Вентиль угловой ВУ 50414.

Рис. 2.12. Смесительный вентиль.

Рис. 2.13. Вентиль запорный стальной Ру = 16 МПа, Dy = 15, 20, 25 мм.

Проходные вентили имеют корпус с соосными или параллельными патрубками и широко применяются на практике. В этих вентилях поток рабочей жидкости делает, по крайней мере, два поворота (что и приводит к большому гидравлическому сопротивлению). Нижняя часть корпуса усилена ребром жесткости, что повышает надёжность корпуса. Это наиболее распространенная форма вентилей.

Прямоточные вентили имеют корпус с соосными патрубками и практически прямолинейное движение потока жидкости, а ось шпинделя расположена под углом к оси прохода. Эти вентили имеют малое гидравлическое сопротивление, компактны, не имеют в корпусе застойных зон, но имеют большую строительную длину и большую массу.

Угловые вентили имеют корпус с перпендикулярно расположенными патрубками. Один из патрубков может быть соосен или параллелен оси шпинделя. Эти вентили монтируются на поворотах трубопроводов. Они имеют большое гидравлическое сопротивление, большие габариты (высоту) и массу. Рассчитаны на работу при давлениях рабочей среды до 6,4 МПа и обычных температурах окружающей среды.

Смесительные вентили предназначены для смешивания двух потоков А и Б в одном корпусе. По габаритным размерам, массе и стоимости смесительные вентили не отличаются от проходных, но их гидравлическое сопротивление в 1,5 ... 2 раза ниже. Эти вентили можно использовать и в качестве разделительных. Корпус вентиля имеет "трехходовую" конструкцию. Смесительных вентилей выпускается пока ограниченное количество.

Запорно-регулирующие вентили — устройства, обеспечивающие управление подачей жидкости путем изменения гидравлического сопротивления дроссельной пары с надёжным фиксированием промежуточных положений. Кроме регулирования потока эти вентили и перекрывают его. Конструкция запорно-регулирующих вентилей аналогична конструкции проходных или угловых запорных вентилей. В них запорное устройство изготавливается в виде профилированного золотника, чаще всего типа конической пробки, и которые хорошо обработаны и притерты друг к другу. Золотник и седло изготавливают из специальных сплавов. Вентили с золотником в виде конуса называются игольчатыми. В этой конструкции отсутствуют специальные седла, а герметизация обеспечивается притиркой поверхности пробки к уплотнительной поверхности корпуса. Недостатки: заедание затвора, притирка исключает взаимозаменяемость.