Клапан

• Балансировочный
• Воздушный
• Обратный
• Предохранительный
• Продувочный
• Редукционный
• Смешивающий
• Электромагнитный
• Мембранный

Определение

Клапан представляет собой разновидность запорной арматуры, основная задача которой – автоматическое управление потоком рабочей среды. Он изменяет пропускную способность или полностью перекрывает поток при наступлении определенных условий (пороговое давление, температура, направление движения и прочее). Клапан может реагировать как на параметры прокачиваемой среды (например, термостатический смеситель), так и на внешние условия (радиаторный терморегулятор в домашней системе отопления).

Клапаны используются для открытия, закрытия, а также для регулирования потока жидкости при наступлении определенных условий, таких как изменение давления или направления тока среды.

Разнообразие конструктивного устройства и функциональных возможностей

Запорные клапаны используются для полного перекрытия потока рабочей среды. Защита технологической системы от потенциально возможного изменения направления движения потока среды в трубопроводе выполняется посредством обратного клапана, представленного в различных вариантах конструктивного исполнения. Регулирующие клапаны, оснащаемые электрическими, гидравлическими или пневматическими приводами, применяются для аналогового или дискретного регулирования давления и расхода.

Применение соленоидных клапанов, управляемых электромагнитным приводом, открывает возможность дистанционного управления процессами подачи требуемых объемов жидкости, газа или пара в нужный момент времени. Точность заданного гидравлического режима для оптимального распределения теплоносителя между радиаторными системами поддерживается балансировочными клапанами, оснащенными автоматическим или ручным управлением.

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ЦЕНА НА КЛАПАНЫ ЗАВИСИТ ОТ УСЛОВИЙ ПОСТАВКИ (КОЛИЧЕСТВА, УСЛОВИЙ ОПЛАТЫ, ДОСТАВКИ), ДАННЫЙ ПРАЙС-ЛИСТ НОСИТ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ИНФОРМАЦИОННЫЙ ХАРАКТЕР!

• 1
• 2
•  
•  

Назначение

Существуют клапаны, устанавливаемые на трубопроводы, по которым прокачиваются газы, жидкости, перегретый пар и даже сыпучие вещества. Это один из важнейших типов запорной арматуры, который может решать как управляющие, так и защитные задачи. Соответственно, одни устройства постоянно меняют своё состояние в штатном режиме, а другие срабатывают только при перегрузках, близких к критическим.

Типы клапанов

По типу управления потоком выделяют обратные клапаны, регулирующие, запорные и прочие. Самым привычным и понятным для большинства людей является классический обратный клапан, пропускающий поток в одну сторону, и полностью перекрывающий его при смене направления. Его можно встретить в большом количестве бытового оборудования: в системах вентиляции, в смесителях (для недопущения взаимного перетекания горячей и холодной воды), в ручных и ножных насосах, скважинах и прочем оборудовании.

Функциональность

Функции клапанов разных типов:

• обратный – подача рабочей среды только в одну сторону;
• регулирующий – контроль и поддержание определенных параметров жидкости или газа;
• запорный – герметичное перекрытие потока;
• предохранительный – защитное открытие при достижении порогового давления (обычно происходит стравливание в окружающую среду);
• смесительный – для смешения разных сред в нужных пропорциях, независимо от их давления (например, термостатический клапан душевого смесителя способен удерживать стабильную температуру воды даже при скачках давления);
• перепускной – управляет давлением, перепуская часть жидкости или газа по специальной части трубопровода (в отличие от предохранительного клапана, срабатывающего эпизодически, перепускной открыт постоянно для поддержания давления на заданном уровне);
• отсечной – моментальное перекрытие отдельного контура трубопровода при аварии или иной необходимости;
• соленоидный – дистанционное или автоматизированное управление инженерными системами (например, на основании показаний внешних датчиков).

Конструктивные особенности

Помимо назначения и принципа действия современные клапаны отличаются и другими особенностями. В частности, все модели классифицируют по форме корпуса и взаимному расположению присоединительных элементов, выделяя три основных группы:

• Проходные. Присоединительные элементы находятся на одной прямой, но внутри устройства поток меняет направление, что создает достаточно сильное сопротивление.
• Прямоточные. Поток рабочей среды проходит внутри клапана прямо, благодаря чему его сопротивление минимально.
• Угловые. Присоединительные элементы расположены под углом друг к другу. За счет естественного поворота такие модели конструктивно проще и несколько дешевле.

Ещё один важный параметр, на который следует обратить внимание при выборе клапана – способ герметизации штока (если он предусмотрен конструкцией). По данному параметру выделяют следующие виды продукции:

• Сальниковые. Это наиболее многочисленная группа, в которой роль герметизирующего элемента играет классический сальник (при этом могут использоваться разные типы уплотнительных материалов).
• Сильфонные. Сильфон обеспечивает стопроцентную герметичность при условии, что не требуется вращать шток. Он представляет собой отрезок гофрированной трубы, герметично приваренный к управляющему узлу запорной арматуры. Другой конец сильфонной трубки приваривается к штоку. Герметичность таких устройств позволяет использовать их в работе с высокотоксичными веществами, для которых недопустима даже минимальная утечка. Главный недостаток – высокая себестоимость по сравнению с сальниковыми клапанами.
• Мембранные. Шток и рабочая часть запорной арматуры разделены гибкой мембраной, которая может достаточно сильно прогибаться, обеспечивая беспрепятственное управление потоком. Мембрана также обеспечивает полную герметичность. При этом она существенно дешевле сильфона, но и срок её службы меньше.

Рассмотрим подробнее устройство и принцип действия всех типов клапанов, применяемых в современных промышленных и бытовых трубопроводах.

Обратный клапан

Этот тип устройства наиболее распространен, поскольку обладает примитивным и очень востребованным принципом действия: он свободно пропускает прокачиваемую среду в одну сторону, но как только направление потока меняется, обратный клапан сразу запирается. По устройству рабочей части выделяют несколько типов устройств, наиболее распространенными среди которых являются следующие:

• Подъемные. Запорный элемент оснащен штоком, обеспечивающим прямолинейное возвратно-поступательное перемещение. Движущаяся среда увлекает затвор за собой, прижимая его к седлу, либо полностью открывая проход. Это простая и достаточно надежная запорная арматура с большим сроком службы.
• Поворотные. Затвор закреплен на оси, вокруг которой может вращаться, закрывая или открывая проход для рабочей среды. Такие устройства популярны для трубопроводов больших диаметров (начиная от 50 мм) и являются практически безальтернативными для диаметров более метра (например, в аэродинамических трубах).
• Двухстворчатые. Роль запорного элемента играют две створки, открывающиеся или захлопывающиеся под воздействием потока среды. Такие устройства технически сложны и менее надежны, чем дисковые, но их преимущество – относительная компактность.

Запорный клапан

К этому типу относятся устройства, основная функция которых – полностью перекрывать поток рабочей среды. Управление данным типом запорной арматуры может осуществляться посредством резьбового шпинделя, для вращения которого используется внешний привод, либо посредством штока, закрываемого поступательным движением.

Первый вариант чаще всего применяется совместно с маломощным электрическим приводом. Двигатель может управляться дистанционно либо получать сигналы от датчика (например, температурного). Также шпиндель может вращаться вручную. Для приведения в действие гладкого штока необходимо большое усилие, поэтому он обычно совмещается с мощным электрическим, гидравлическим или пневматическим приводом.

Предохранительный клапан

Этот тип автоматической запорной арматуры чаще всего используется для поддержания давления в трубопроводе в определенных пределах. Как только давление превышает норму, клапан открывается, стравливая часть рабочей среды и защищая систему от разрыва. Порог срабатывания регулируется при помощи задатчика. Клапан может настраиваться в заводских условиях либо допускать ручную регулировку при установке.

Перепускной клапан

Данный тип устройств относится к автоматической регулирующей арматуре. Предохранительный клапан открывается только при превышении заданного порогового значения, а перепускной открыт постоянно, поддерживая давление на заданном уровне. При этом он направляет часть рабочей среды в обход основной части трубопровода, а не выпускает её наружу.

Регулирующий клапан

Данный тип арматуры также является регулирующим и управляется при помощи внешнего привода (дистанционно или по сигналу от встроенного датчика). Регулирующие клапаны выпускаются в проходном, угловом, трехходовом и других исполнениях. Конструктивное исполнение рабочей части может быть разным. Внешний привод управляет ей через фланец, сильфон или мембрану. Наибольшее распространение получили двухседельные клапаны с мембранно-пружинным механизмом.

Смесительный клапан

Основная задача этого устройства – автоматически регулировать пропорции горячей и холодной воды в бытовых водопроводных смесителях, чтобы обеспечивать стабильную температуру воды в душе, кране или системе «теплый пол». Смесительный клапан устроен по трехходовой схеме. Специальная заслонка присоединена к термостату, который управляет её положением, контролируя подачу горячей и холодной воды.

Отсечной клапан

Функционально данный тип запорной арматуры близок к предохранительному клапану. Его главное отличие заключается в том, что он работает на закрытие и управляется извне, благодаря чему обеспечивает моментальное перекрытие потока рабочей среды. Команда на закрытие отсечного клапана может прийти от диспетчера с удаленного пульта или от локальных датчиков, контролирующих определенные параметры системы.

Электромагнитный клапан

Функционально этот тип запорной арматуры подобен обычному клапану с внешним управлением, но управляется он при помощи электромагнитного поля. Такой подход позволяет с максимальной простотой решить задачу герметичности системы. Шток, движимый электромагнитным полем, находится внутри закрытой трубки. Снаружи на трубку намотана катушка, создающая электромагнитное поле. Такие устройства надежны, практичны, быстры и относительно просты в изготовлении, но не могут обеспечить большой мощности, поэтому не подходят для систем с сильным напором.

Классификация клапанов по типу управления

Все типы регулирующей и запорной арматуры чаще всего управляются одним из следующих способов:

• рабочей средой – состояние зависит от определенных параметров внутри трубопровода (направление движения, температура, давление);
• вручную – при помощи вентиля, штурвала или рычага;
• автоматически – посредством электрического, пневматического или другого привода (по электронному сигналу от персонала или от датчика, контролирующего параметры системы, внутренней либо внешней среды);
• дистанционно – при помощи штанги или троса (размещаются в труднодоступных местах).

Современные клапаны могут работать в широком диапазоне температур (-200 ... +600 °C) и давлений (от полного вакуума до 250 МПа). Их применяют в трубопроводах всех диаметров, при этом чем больше диаметр, тем сложнее подогнать форму седла и запирающего элемента, чтоб обеспечить герметичность. Поэтому цена клапанов большого диаметра всегда довольно высока.

Маркировка клапана

Чтобы облегчить поиск и выбор запорной арматуры, были разработаны специальные маркировочные системы, позволяющие зафиксировать ключевые характеристики продукции. Наибольшую популярность в России приобрела система ЦКБА, в рамках которой характеристики клапанов кодируются при помощи набора букв и цифр. Система подразумевает четыре или пять (при наличии привода) элементов, состоящих из 1-2 знаков.

Первые две цифры в маркировке обозначают вид регулирующей или запорной арматуры. Далее идёт от одной до трёх цифр. Если имеется привод, то цифры три, одна из них указывает номер привода, а вторая – номер клапана. Если привода нет, то указан только номер модели, обозначаемый одной или двумя цифрами. Буквы в конце маркировки указывают материал уплотнителей.

Иногда в конце маркировки может присутствовать дополнительная цифра, подразумевающая, что регулирующая или запорная арматура произведена в нестандартном исполнении. Если устройство не содержит уплотнительных колец, тогда в конце маркировки добавляется код "бк" (без колец).

Например, маркировка 15с922нж расшифровывается следующим образом:

• 15 – запорный клапан (тип арматуры);
• с – в качестве сырья использована углеродистая сталь;
• 9 – устройство содержит электрический привод;
• 22 – указатель модели;
• нж – накладные уплотнители из коррозиестойкой стали.

Также существуют дополнительные обозначения для арматуры в тропическом и взрывозащищенном исполнении (заглавные буквы Т и Б соответственно). Они добавляются в конце маркировки.

Маркировка таблица

Тип арматуры:

 

наименование изделий	первая характеристика в обозначении
кран (пробно-спускной)	10
кран (для трубопровода)	11
запорное устройство для указателя уровня	12
клапан (вентиль) запорный	13, 14, 15
клапан отсечной	22, 24
клапан обратный (подъемный и приемный с сеткой)	16
клапан предохранительный	17, 28
затвор обратный (клапан обратный поворотный)	19
клапан перепускной	20
регулятор (давления, клапан редукционный)	18, 21
клапан распределительный	23
клапан регулирующий	25, 26
клапан смесительный	27
задвижка	30, 31
затвор дисковый	32
задвижка шланговая	33
элеватор	40
конденсатоотводчик	45

Материал корпуса:

 

материал корпуса	вторая характеристика в обозначении
сталь углеродистая	с
сталь легированная	лс
сталь коррозионностойкая	нж
чугун серый	ч
чугун ковкий	кч
чугун высокопрочный	вч
латунь, бронза	б
алюминий	а
монель-металл	мн
винипласт	вп
пластмассы (кроме винипласта)	п
титановый сплав	тн

Вид привода:

 

привод	обозначение вида привода (первая цифра трехзначного числа)
под дистанционное управление	0
механический привод с червячной передачей	3
механический привод с цилиндрической передачей	4
механический привод с конической передачей	5
пневматический привод	6
гидравлический привод	7
пневмогидропривод	(6) 7
электромагнитный привод	8
электрический привод	9

Материал уплотнительных поверхностей:

 

материал уплотнительных поверхностей	четвертая характеристика в обозначении
латунь, бронза	бр
монель-металл	мн
сталь коррозионностойкая	нж
сталь нитрированная	нт
баббит	бт
стеллит	ст
сормайт	ср
кожа	к
эбонит	э
резина	р
винипласт	вп
пластмассы (кроме винипласта)	п
фторопласт	фт

Внутреннее покрытие корпуса:

 

внутреннее покрытие	обозначение
гуммирование	гм
эмалирование	эм
освинцевание	св
футерование пластмассой	п
футерование нитритом	н

Тип подключения

Запорная арматура может подключаться к трубопроводу посредством следующих видов присоединения:

• штуцерное – посредством патрубков на торцах с нанесенной на них наружной резьбой, на которую накручиваются накидные гайки;
• муфтовое – на торцах имеются муфты с внутренней резьбой;
• фланцевое – специальные стыки в виде широких пластин с отверстиями под болты по периметру;
• сварное – вход и выход запорной арматуры приваривается к трубопроводу, обеспечивая полную герметичность и продолжительный срок службы (рекомендуется для токсичных и радиоактивных сред);
• цапковое – на торцах арматуры расположены специальные зацепы, позволяющие произвести быстрое подключение (такой присоединительный элемент используется на пожарном гидранте).

Техническое обслуживание

В большинстве случаев клапан – это особый вид запорной арматуры, на который возлагается повышенная ответственность, поскольку от него зависит стабильность и безопасность работы всей системы. Поэтому эти узлы должны подвергаться регулярному осмотру и техническому обслуживанию. Техническое обслуживание подразумевает такие операции как:

Профилактический внешний осмотр. Изучается состояние материалов, присоединительных элементов и сварных швов. В ходе проверки срабатывания устройства убеждаются, что все узлы перемещаются плавно и беспрепятственно доходят до крайних точек. Электрический или другой привод должен работать исправно и стабильно. Не должна быть нарушена герметичность, прокладки и уплотнители должны быть визуально целыми.

Мелкий ремонт. Этот вид обслуживания подразумевает внешние воздействия, не связанные с разборкой арматуры. Устройство очищается от грязи, солей, следов коррозии и подтеков масла.

Капитальный ремонт. Устройство полностью разбирается, все узлы приводятся в порядок, при необходимости восстанавливаются или заменяются новыми.

После капремонта клапан подвергается обязательной проверке и стандартным испытаниям на прочность, герметичность, а также на способность управлять рабочей средой, включая состояния полного открытия и полного запирания. При всех видах ремонта и обслуживания следует учитывать, что наибольшему износу подвержены уплотнители запирающего узла, а также герметизирующий элемент шпинделя.

Приобретение необходимой разновидности клапанного устройства

Оптимальная работа сложных промышленных систем основана на применении сложной системы регулирующих и запорных элементов, необходимых для эффективного управления потоками рабочей среды. Компания ООО «Ресурс» предлагает приобрести следующие разновидности клапанов:

• Запорные;
• Обратные;
• Регулирующие;
• Соленоидные;
• Балансировочные.

Наличие широкого ассортимента клапанов, применяемых в различных сферах промышленности и коммунального хозяйства, позволяет подобрать оптимальную разновидность трубопроводной арматуры, полностью соответствующей особенностям эксплуатируемой трубопроводной магистрали. Квалифицированные сотрудники компании ООО «Ресурс» предоставляют исчерпывающие консультации по вопросам эксплуатации различных модификаций клапанных устройств, помогая сформировать заказ, соответствующий индивидуальным потребностям каждой организации.