Запорная арматура для трубопроводов предназначена для регулировки потока жидкости, перемещаемой по трубе – отключать его, запускать и перенаправлять. Разбираемся в особенностях этих деталей, специфике их работы в рамках трубопроводной системы, классификации и отличиях одной группы устройств от другой, а также изучим главные свойства, параметры выбора и правила эксплуатации при монтажных работах.
Запорная арматура – важная составляющая водопровода Источник sgrupp.ru
Виды запорно-регулирующей арматуры
Для начала оговоримся, что в данной теме мы рассматриваем только элементы отопительных схем частных домов и квартир, поскольку в общем случае спектр применяемой арматуры достаточно широк. Провести ее обзор в рамках одной статьи будет затруднительно.
Виды кранов для отопления
Итак, запорно-регулирующая арматура – это элементы системы, предназначенные для управления потоком теплоносителя путем частичного или полного перекрывания проходного сечения трубопроводов.
По большому счету, все элементы управления потоками, устанавливаемые в отопительных системах частных домов, можно разделить на такие группы:
- запорные;
- запорно-регулирующие;
- смесительно-регулирующие.
Не стоит смешивать такие понятия, как запорно-регулируемая арматура и контрольно-измерительные приборы (термометры, манометры). Также никакого отношения к управлению теплоносителем не имеют различные предохранительные и воздухоотводные клапаны, фильтры – грязевики и приборы учета.
Балансировочный клапан
Во время монтажа систем отопления его применяют с целью регулировки работы нескольких гидравлических контуров. Установка балансировочного клапана дает возможность увеличить результативность отопительной конструкции, так как он способствует контролировать возможный объем потребляемого носителя тепла.
Правильно смонтированный этот вид арматуры, у которой рабочий принцип состоит в равномерном распределении нагретой жидкости по всем сегментам теплоснабжающей системы, может работать в очень тяжелых условиях. Это устройство может выдерживать существенные перепады давления в контурах и большую скорость передвижения носителя тепла по трубопроводам.
Состоит балансировочный клапан, цена которого для модификаций прямого действия не небольшая, из следующих важных элементов:
- корпуса, сделанной из стали, алюминиевого сплава или латуни;
- отрезка трубы;
- фиксатора положения;
- мембранной перегородки;
- измерительной диафрагмы;
- индикатора затвора.
Запорная арматура
Самым распространенным примером запорного устройства может служить простой шаровой кран. Рабочих положений у него только 2: «открыто» или «закрыто». Благодаря своей конструкции в открытом состоянии кран пропускает через себя поток жидкости без изменения ее направления и проходного сечения. Представляет собой корпус из латуни со встроенным элементом в виде шара с отверстием, вращающегося штоком с рукояткой, как показано на схеме:
Разрез запорной арматуры
Стальной полированный шар уплотнен полимерным материалом и способен поворачиваться на 90º. Как видно из схемы, устройство регулирующей арматуры также позволяет перекрывать поток не полностью, но такой способ регулирования использовать не принято. Во-первых, он слишком грубый, а во-вторых, отверстие шара, повернутое на какой-то угол, создает высокое гидравлическое сопротивление потоку жидкости.
Запорный кран с фильтром
Для справки. Современные шаровые краны производятся в многофункциональных исполнениях: со встроенным сливным штуцером, краном Маевского, сетчатым фильтром и даже электроприводом. Кроме того, существуют трехходовые шаровые краны, могущие переключать потоки в разных направлениях. Последние 2 модификации применяются в индивидуальных системах достаточно редко.
Кран с тремя ходами
В системах водяного отопления запорные шаровые краны используются в таких местах:
- отсечения радиаторов от системы с целью их периодического обслуживания;
- для отключения ветвей и стояков;
- перекрывания потока для снятия или ремонта теплового и насосного оборудования, расширительных баков;
- для опорожнения и пополнения системы.
Кран с электроприводом
Также к запорным устройствам относятся обратные и различные отсечные клапаны с электрическим приводом. Следует отметить, что в системах частных домов и квартир очень редко устанавливается запорная и регулирующая арматура с электроприводом, разве только в сложных и разветвленных схемах, управляемых автоматикой.
Клапан
Что же до обратных клапанов, то их задача – пропускать в одну сторону теплоноситель в полном объеме, а в другую – наглухо перекрывать. Место установки элементов – схемы обвязки котлов и другие частные случаи, когда нужно избежать обратного движения воды.
Краны шаровые
Такое изделие относится к запорной арматуре для устройств для обогрева помещения. Она предназначен для регулирования поступления жидкости, какую применяют в виде теплоносителя. Кран с круглым отверстием состоит из накидной гайки, воздуховыпускного устройства, которое предназначается для спуска из системы воздуха, заглушки. У изделия есть внутренняя резьба.
Приобретая этот вид арматуры, необходимо смотреть на материал изготовления, на наличие уплотнительных колец, увеличивающих служебный срок этого элемента в контуре. Как говорит практика, очень высокой устойчивостью к износу и антикоррозийной стойкостью выделяются собственно латунные краны.
Запорно-регулирующие элементы систем
К таковым относятся следующие устройства:
- балансировочные вентили;
- автоматические регуляторы перепада давления;
- термостатические радиаторные клапаны.
Балансировочный вентиль
Перечисленные типы запорно-регулирующей арматуры призваны осуществлять количественное регулирование теплоносителя. То есть, частично перекрывая проходное сечение трубопровода, эти элементы обеспечивают определенный расход воды, поступающей на участок системы или в отопительный прибор. Балансировочные вентили ставятся как на выходе из батарей, так и в начале ветви или стояка системы, как правило, – на обратной магистрали.
Схема клапана
При большом количестве батарей диспозиция может измениться и установка запорно-регулирующей арматуры производится с применением автоматических регуляторов перепада давления. Они ставятся совместно с вентилями и соединяются с ними капиллярной трубкой. Балансовый вентиль обеспечивает потребный расход теплоносителя на ветку или стояк, а регулятор корректирует его в соответствии с работой радиаторных термостатов.
Применение автоматического клапана
Автоматические термостатические клапаны – это арматура для радиаторов, уменьшающая или увеличивающая проток горячей воды через батарею в зависимости от температуры в помещении.
Клапаны с термоголовками
Устанавливается на подающей подводке и может дополнительно оснащаться термоголовкой и выносным терморегулятором для более точного управления расходом теплоносителя. Считается неотъемлемым элементом современных схем и одним из главных средств экономии энергоносителей.
Клапан термостатический
Дополнительные устройства для отопления
К ним прежде всего относятся термометры и манометры. Они необходимы для контроля состояния горячей воды. По умолчанию подобные приборы устанавливаются в котел отопления. Но помимо этого необходим их монтаж на ответственных участках системы. Это относится к регулировочной арматуре для отопления теплого водяного пола (коллекторный узел). Манометр обязательно должен присутствовать в группе безопасности вместе с воздухоотводчиком.
У каждой арматуры для систем отопления, запорной или регулирующей, на корпусе зачастую указывают основные эксплуатационные показатели — максимальный (минимальный) уровень давления и температуры. Каким образом можно подобрать оптимальную модель даже без наличия паспорта на нее.
В качестве примера можно ознакомиться с ассортиментом запорной арматуры от компании Valtec:
Смесительно-регулировочная арматура
Ярким представителем этой группы устройств является термостатический трехходовой клапан. Его задача – качественное регулирование теплоносителя, то бишь, по температуре, а не по расходу. Трехходовой клапан действует не так, как запорно-регулирующий кран, он работает как смесительный узел. Настроенный выдавать теплоноситель определенной температуры, элемент смешивает два потока в необходимых пропорциях.
Смесительный узел отопления
Устройство представляет собой латунный корпус с тремя патрубками, внутри которого находится шток, управляемый термостатическим приводом. Шток проходит через 2 седла, регулируя протекание сквозь них нужного количества воды из двух патрубков, чтобы в третьем получить смесь установленной температуры.
Принцип работы трехходового клапана
Надо сказать, что не каждая система отопления нуждается в подобной арматуре. Сфера применения смесительных устройств – поддержание температуры в контурах теплых полов, отдельных радиаторах или целых группах отопительных приборов, а также в малых циркуляционных контурах твердотопливных котлов. А вообще, все частные случаи использования смесительных клапанов перечислить довольно трудно, поскольку их может быть очень много в современных схемах водяного отопления.
Игольчатые вентили
Функции, которые должен исполнять игольчатый кран, выделяются многообразием. Соответственно с конструкционным устройством такое изделие как правило имеет запорное, регулирующее и балансировочное назначение.
Игольчатый вентиль в системах отопления задействуют для отопительных приборов. Из-за его наличию обеспечивается плавное перекрытие потока и получается избежать последствий гидравлических ударов, оказывающих негативное воздействие на всю теплоснабжающую конструкцию.
В отличии от шарового вентиля, у которого два положения, игольчатый вентиль может работать в трех режимах:
Эта арматурная продукция исполняет исключительно запорную функцию. Из-за причины особенностей конструкции задвижки как правило находиться исключительно в 2-ух позициях, так как у механизма есть замыкающий компонент, размещенный перпендикулярно относительно потока носителя тепла. Если компонент арматуры имеет открытое положение, нагретая жидкость поступает в контур, а когда закрытое – не даёт ей циркулировать.
Задвижка имеет ряд особенных характеристик:
- Обеспечивает в контуре небольшое гидравлическое сопротивление.
- У нее подходящий размер диаметра внутри, схожий с сечением трубопровода.
- Ее просто устанавливать.
- Она выделяется большой надежностью.
Затворы: практика использования
Затворы – главнейшая часть запорной арматуры любого типа. Именно благодаря исправности затвора возможно своевременное и полное (или, при необходимости, частичное) перекрытие движения в трубопроводе потока жидкости или газа.
Соответственно, при неисправности или некачественном изготовлении затвора последствия могут быть любыми – от незначительной, безвредной течи, устраняемой простой заменой элементов конструкции, до полноценной экологической катастрофы или взрыва носителя
Поэтому особое внимание уделяется материалу изготовления затворов и условиям их эксплуатации.. Наиболее часто встречающийся тип затворов – дисковые
Они применяются в системах отопления, водоснабжения, подачи пара, неагрессивных рабочих сред или продуктов нефтепереработки. Применяются и фланцевые затворы, отличительной особенностью которых является наличие в конструкции фланца.
Наиболее часто встречающийся тип затворов – дисковые. Они применяются в системах отопления, водоснабжения, подачи пара, неагрессивных рабочих сред или продуктов нефтепереработки. Применяются и фланцевые затворы, отличительной особенностью которых является наличие в конструкции фланца.
Затворы можно изготавливать из чугуна, однако использование стальных изделий (из легированной, нержавеющей или углеродистой стали) предпочтительнее.
Стальные затворы обладают рядом значимых преимуществ:
- возможна работа при температуре до -60°С;
- такие затворы могут работать в среде температурой до 700°С;
- предназначены для использования в агрессивных рабочих средах;
- выдерживают большое давление (до 10 МПа).
Как поворотные механизмы затворы отличаются:
- простотой установки и ремонта;
- компактностью (их можно крепить в ограниченных пространствах);
- небольшими, по сравнению с задвижками, весом и габаритами;
- простотой замены при износе изделия при большом сроке годности;
- невысокой ценой;
- отсутствием угрозы заклинивания или прикипания во время использования.
Поэтому к выбору, качеству и установке запорной арматуры следует подходить как можно ответственнее, сообразуя свои решения не только с ценой изделий или страной происхождения, но и с предварительно произведёнными расчётами. И, разумеется, нельзя забывать о своевременном обслуживании и плановой замене столь важных для любого трубопровода элементов.
Перепускной клапан
Подобный тип регулировочных устройств применяют для приведения в норму разницы в давлении между трубами подачи и обратки. Применение перепускного клапана в системах отопления, у которых в контурах подключены термоклапаны, считается обязательным, так как они делают на конкретных участках перепады давления и благодаря этому понижают результативность обогревания.
Запорно регулирующая арматура для отопительных приборов и отопительных контуров сегодня на рынке предоставлена большим выбором клапанов любой конструкции. Покупать определенные устройства необходимо соблюдая проектную документацию благоустройства системы для отопления, который рассчитывают и создают для определенного дома для жилья или строения в зависимости от его назначения.
Этот подход можно пояснить тем, что в каждом строении устанавливают различные типы труб и приборов обогрева. С их учетом и выполняют выбор арматуры.
Основные преимущества задвижек:
- сравнительная простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление;
- относительно небольшая строительная длина;
- симметричность задвижки позволяет пропускать рабочий поток в любом направлении;
- возможность применения в различных условиях эксплуатации, высокая герметичность;
- бесколодезная установка, длительный срок службы при неблагоприятных условиях;
- возможность ремонта и замены комплектующих при их поломке или износе;
- низкий крутящий момент при управлении электроприводом;
Число секций биметаллических радиаторов
То, сколько секций будет на биметаллическом радиаторе, оказывает прямое влияние на выбор способа подключения. Батарею до 8 секций можно коммутировать боковым, нижним седельным или диагональным подключением. Если секций более 8-ми – лучше применить диагональное подключение.
При использовании боковой коммутации потребуется установка удлинителя потока. Под ним подразумевают трубку, вставляемую в коллектор подачи. Она выручает в тех ситуациях, когда боковое подключение обеспечивает нагрев только первых секций. Благодаря вставленной внутрь трубке теплоноситель течет дальше входа, более равномерно нагревая поверхность прибора.
Варианты длины удлинителя потока:
- 2/3 батареи.
- До центра последней секции.
Разные случаи показывают эффективность как первого, так и второго вариантов. Главное, что достигается заметная оптимизация прогрева радиатора. Иногда бывает так, что установка до середины последней секции провоцирует снижение уровня нагрева первых секций. В таком случае рекомендуется укоротить трубку. Но такие ситуации происходят редко, на что влияет давление в стояке и сечение подводки.
Задвижки с невыдвижным штоком:
В задвижках с невыдвижным штоком
ходовая резьба находится внутри полости задвижки и при открывании шпиндель не выдвигается из крышки, сохраняя своё первоначальное положение по высоте. Ходовая гайка в этих задвижках соединена с затвором и при вращении шпинделя для открытия прохода как бы наворачивается на него, увлекая за собой затвор. В задвижках с невыдвижным шпинделем ходовой узел погружён в рабочую среду и поэтому подвержен действию коррозии и абразивных частиц в рабочей среде, к нему закрыт доступ и отсутствует возможность технического обслуживания во время эксплуатации, что приводит к снижению надёжности работы ходового и сальникового узлов.
В связи с этим такие задвижки имеют ограниченное применение — для трубопроводов, транспортирующих минеральные масла, нефть, воду, не засорённую твёрдыми примесями и не имеющими коррозионных свойств. Поскольку в задвижках с невыдвижным шпинделем затруднены наблюдение и уход за ходовым узлом, они не рекомендуются для ответственных объектов. Достоинством такой конструкции является меньшая строительная высота, что делает целесообразным их применение для подземных коммуникаций, колодцев, нефтяных скважин и т.д.
Задвижки с выдвижным штоком:
В задвижках с выдвижным штоком
резьба шпинделя и ходовая гайка расположены снаружи корпуса арматуры. Шпиндель нижним концом соединён с затвором и при вращении ходовой гайки для открытия задвижки совершает вместе с затвором только поступательное перемещение, при этом верхний конец шпинделя выдвигается на величину хода затвора. Для возможности перемещения шпинделя ходовая гайка поднята над верхней частью крышки (то есть над сальником) примерно на величину хода затвора в конструкции, которую называют бугельным узлом.
Достоинствами такой конструкции являются отсутствие вредного воздействия рабочей среды на ходовой узел и свободный доступ для его технического обслуживания, а следовательно меньший износ сальникового уплотнения и более высокая надёжность резьбовой пары и сальника. Недостатком таких задвижек является увеличение строительной высоты и массы за счёт выхода шпинделя из крышки не менее, чем на диаметр прохода и необходимость по этой причине при монтаже оставлять свободное место для выхода шпинделя.
