Вопросы применения чугунного муфтового вентиля

Для управления движением потока жидкости применяется разнообразная арматура, включая вентили, задвижки, клапаны и краны. Эксплуатация водопроводных и тепловых сетей основана на использовании трубопроводной арматуры, которая обеспечивает поддержание номинальных параметров теплоносителя в рамках допустимых значений технических характеристик. Регулирование расхода газа или жидкости и запирание прохода газовых или жидких потоков осуществляется при помощи вентилей, среди которых широкое применение нашел чугунный муфтовый вентиль.

Что такое вентиль?

Приведем чертеж традиционного вентиля.

Здесь:

Поз. 1 - корпус;
Поз. 2 - шпиндель;
Поз. 3 — золотник;
Поз.4 — маховик;
Поз. 5 — накидная гайка;
Поз. 6 — набивка.

Вентилем принято называть клапан, в котором перемещение золотника (поз. 3) осуществляется резьбовой парой ходовая гайка — шпиндель (поз. 2). При проворачивании шпинделя, передающего крутящий момент от ручного штурвала — маховика (поз. 4) или электромеханического привода (на рисунке не изображен) через ходовую гайку золотнику, золотником совершается поступательное движение в сторону седла вентиля. Седлом называется отверстие в корпусе вентиля (поз. 1) для прохода жидкости. В зависимости от глубины посадки золотника в седле, поток жидкости перекрывается полностью или частично.

Принято считать клапанами те конструкции, в которых ходовая гайка отсутствует, вместо резьбового шпинделя в клапане используется гладкий шток. В этом случае для фиксации затворного узла (седло плюс золотник) необходимо дополнительное приспособление. Вентиль муфтовый лишен этого недостатка, поскольку в его конструкции функционирует резьбовое соединение шпинделя с ходовой гайкой, обладающее свойствами самоторможения. Благодаря самоторможению, запорный механизм вентиля может достаточно долго оставаться в любом промежуточном положении. Набивка (поз. 6) обеспечивает герметичность вентиля.

Достоинства и недостатки

По сравнению с задвижками и кранами, вентили имеют ряд преимуществ:

Сравнительно небольшой рабочий ход запорного механизма;
Как следствие предыдущего пункта, меньший вес и габариты;
Плавная регулировка параметров потока, что намного снижает величину усилия гидравлического удара;
Возможность регулировки параметров потока вручную или с помощью электропривода;
Отличные прочностные характеристики корпуса, обеспечивающие устойчивость как к перепадам давления и температуры в потоке жидкости, так и к внешним механическим воздействиям;
Простота достижения герметичности благодаря использованию уплотнений из различных неметаллических материалов;
Длительный срок эксплуатации;
Простота монтажа, обслуживания и ремонта.

К недостаткам вентилей относятся:

Неэффективная работа на трубопроводах больших диаметров;

Рабочая среда может подаваться только в одно направление;

Значительное гидравлическое сопротивление, обусловленное конструктивными особенностями.

Классификация

Принципов классификации вентилей достаточно много. Основными из них являются:

По типу среды:

Газовые;
Водяные и паровые;
Специальные вентили для агрессивных сред.

По конструкции корпуса:

Проходные вентили, имеющие корпус соосными патрубками либо параллельными патрубками. Эта форма является наиболее распространенной для бытовых вентилей проходных муфтовых, хотя обладает большим гидравлическим сопротивлением.
Прямоточные вентили, в конструкции которых предусмотрено размещение оси шпинделя под углом по отношению к оси прохода. У этих вентилей небольшое гидравлическое сопротивление, они не имеют застойных зон в корпусе, однако у них сравнительно большая строительная длина и, соответственно, большая масса.
Угловые вентили в своей конструкции имеют перпендикулярно расположенные патрубки. Один из них имеет ось, параллельную или соосную с осью шпинделя. Монтаж вентилей выполняется на поворотных участках трубопроводов. Обладают большим гидравлическим сопротивлением. Рекомендуемое давление рабочей среды — не более 6,4 МПа.
Трехходовые вентили с тремя патрубками для смешивания или разделения потоков.

По назначению:

Запорные вентили и запорно-регулирующие, регулирующие расход среды изменением положения запорного органа относительно движения потока. Бывают ручного и дистанционного управления;
Специальные вентили для использования в агрессивных коррозийных средах, в системах с повышенной температурой среды (более 150 градусов по Цельсию) и высоким давлением среды.

По типу соединения с трубопроводом:

Фланцевые вентили, соединяющиеся со свободными концами трубопроводов посредством плоских колец или фланцев, герметично стянутых шпильками или болтами. Используются в основном для проходных сечений размерами более 80 мм;
Муфтовые вентили, соединяющиеся с трубами диаметром менее 80 мм при помощи резьбовых соединений. Корпус такого вентиля имеет два штуцера, на которых нарезана наружная или внутренняя резьба. В случае наружной резьбы на корпус накручивается муфта, а в ее свободный конец монтируется в сгон трубопровода. Если резьба на вентиле внутренняя, то для соединения с трубой сгон вкручивается в корпус. В общем случае применения клапана (вентиля) муфтового, присоединительные размеры сгонов, муфт, контргаек должны обеспечивать возможность герметичного уплотнения резьбового соединения. Вариант установки вентиля с использованием накрученной снаружи муфты менее надежный, так как получается не соединение «вентиль — труба», а «вентиль — муфта — труба».

По материалу изготовления:

Чугун, который сейчас используют в более щадящих условиях, чем латунь, бронзу или сталь, а именно — при невысоких температурах жидкостей и в трубопроводах с давлением не более 1,6 МПа. Главное конкурентоспособное достоинство чугунных вентилей — сравнительно невысокая цена;
Латунь и бронза, из которых изготавливают вентили, обладают прекрасными антикоррозионными свойствами по отношению к химсоставу воды, циркулирующей в системах централизованного водоснабжения и отопления. Поэтому вентиль латунный муфтовый в основном используется для бытовых коммуникаций.
Стальные вентили применяются в промышленности. В быту их стараются не устанавливать, поскольку в случае недобросовестного изготовления происходит всем известное «прикипание» вентиля, когда ржавеет резьбовое соединение шпиндель — ходовая гайка. Для совершения рабочего хода шпинделя требуются неимоверные усилия, способные «сорвать» резьбу и сломать всю конструкцию.
Следует упомянуть также, что производятся вентили из титана, нержавеющей стали, цветных сплавов и даже из пластмассы.

Обозначение муфтовых чугунных вентилей

В соответствии с принятой сейчас системой обозначений индекс вентиля включает расположенные последовательно пять элементов. Например, обозначение вентиля 15ч9р расшифровывается таким образом:

Цифра 15 указывает на тип изделия — вентиль (клапан);
Литера Ч — чугунный корпус;
Цифра 9 — муфтовый тип соединения с трубопроводом;
Литера Р — резиновая прокладка;
Отсутствие пятого обозначения указывает на ручное открывание, в противном случае указывался бы условный тип приводного механизма.