Применение игольчатого вентиля для регулирования расхода жидкостей и газов

Регулировку параметров потока рабочей среды, проходящей в трубопроводе инженерных коммуникаций в виде жидкой или газообразной фазы, осуществляют с помощью различной трубопроводной арматуры, в числе которых основными являются задвижки, вентили и клапаны. Среди них особое место занимают вентили, поскольку их область применения охватывает буквально все системы инженерных коммуникаций промышленных и гражданских строений, в том числе жилые здания.

Конструкция вентилей предполагает наличие вращающегося штока, передающего через резьбовую пару с гайкой возвратно-поступательное движение затворному элементу-золотнику.

Нередко трубопроводную арматуру классифицируют по типу затвора-плунжера, при помощи которого регулируется поток жидкой или газообразной среды:

• Стержневые или игольчатые;
• Юбочные;
• Тарельчатые;
• Сегментные;
• Перфорированные.

Игольчатый вентиль используется там, где для управления потоками среды в трубопроводных коммуникациях необходимо фиксировать устойчивые промежуточные положения плунжера. Режим его работы при этом меняется от открытого полностью через частично открытое к закрытому полностью.

Конструкция и принцип работы

Условная чертежная схема игольчатого вентиля (см. рисунок) представляет собой полный аналог классическому:

• Поз.1 — винт установочный;
• Поз. 2 — рукоятка;
• Поз. 3 — шток;
• Поз. 4 — гайка сальника;
• Поз. 5 — крышка сальника;
• Поз. 6 — уплотнение;
• Поз. 7 — кожух;
• Поз. 8 — корпус.

При вращении рукоятки (поз. 2) шток (поз. 3) перемещается по оси поверхности седла вентиля. Главное отличие игольчатого вентиля от классической конструкции — коническая форма рабочей части штока, делающего ее похожей на иглу позволяющая плавно регулировать величину расхода рабочей среды. Управление игольчатым вентилем можно осуществлять вручную от рукоятки или маховика, есть конструкции с управлением работы от электропривода.

Применение вентилей игольчатых

Игольчатые вентили используются для регулирования расхода жидкостей и газов, воды и пара, пищевых или  химически агрессивных сред. Они монтируются на технологическом оборудовании и на аналитических приборах, на трубопроводах инженерных коммуникаций и системах кондиционирования автотранспорта. Чаще всего они размещаются на вспомогательных трубопроводах давлением до 10,0 МПа. Однако вентиль игольчатый высокого давления может устанавливаться на трубах условным диаметром Ду от 6 мм до 65 мм, давлением Ру до 40,0 МПа и температурой среды от минус 40 градусов до плюс 560 градусов Ц.

Игольчатые вентили используют для регулировки давления жидкостей и газов при повышенном давлении среды с одной оговоркой — среда не должна быть вязкой по типу нефти. Коническая (клинообразная) конфигурация запорного плунжера представляет более устойчивый вариант по надежности, чем у вентилей с классическими прямыми седлами. В конструкции игольчатых вентилей не происходит задиров в кольцах уплотнения при повышении давлении. В некоторых конструкциях уже отказались от использования уплотнительных колец. Данные модели широко используются для регулирования и дросселирования небольших газовых потоков, при значительных перепадах давления на дроссельных устройств. Игольчатые регулирующие вентили используются в системах впрыска охлаждающей воды для перепада давления не выше 1,0 МПа. А в системах отопления применяется игольчатый вентиль для отопления.

Использование игольчатых вентилей для подсоединения манометра

На участках трубопроводов, на которых необходимо размещать манометр с целью постоянного контроля давления среды в системе, перед манометром устанавливают игольчатый вентиль с запорным механизмом под манометр, чтобы в процессе эксплуатации была возможность выключить манометр и продуть его. Необходимость установки вентиля вызвана также требованиями к перекрытию потока в автоматическом режиме, чтобы не нарушить работу некоторых чувствительных элементов манометра.

Преимущества и недостатки

Из основных преимуществ  игольчатых вентилей выделяют следующие:

• Простота конструкции;
• Прекрасная ремонтопригодность, позволяющая быстро разобрать с целью замены уплотнительных деталей на составляющие и последующей безошибочной правильной сборки.
• Долговечность. Срок службы — не менее 10 лет, а для игольчатого вентиля нержавеющего — еще больше.
• Высокая герметичность в случае полного перекрывания потока среды.
• Возможность монтажа в любом рабочем положении.

Нельзя забывать о недостатках:

• Большое гидравлическое сопротивление;
• Подача рабочей среды только в одном осевом направлении;
• Высокие размеры строительной длины;
• Невозможность использовать в потоках высокой вязкости или сильно загрязненных.

Типы игольчатых вентилей

В зависимости от осевого направления потока среды вентили по форме корпуса подразделяются следующим образом:

Проходные игольчатые вентили  с одинаковым направлением потока на входе и выходе из патрубков;

Угловые, с взаимно перпендикулярными направлениями входящего и выходящего потоков.