Задвижки
Эта конструкция имеет затвор в виде диска, клина или листа. Он двигается перпендикулярно потоку вдоль колец седла самого корпуса. Задвижки подразделяются на два типа: полнопроходные и суженные. В суженных диаметр трубопровода больше диаметра уплотнительных колец.
Задвижки различаются также и по способу движения шпинделя. Он может быть вращаемым невыдвижным и с выдвижным штоком. Вращаемый шпиндель при работе с задвижкой совершает лишь радиальное движение. Шпиндель с выдвижным штоком совершает либо винтовое движение, либо поступательное.
Клапаны
В отличие от задвижки, эта арматура снабжена конусоидальным или плоским тарелкообразным затвором, который совершает возвратно-поступательные движения вдоль поверхности седла.
Клапана подразделяются на предохранительные, дыхательные, перепускные запорные, регулирующие, обратные и др. Они бывают одно- и двухседельными. По форме затвора односедельные бывают тарельчатыми и игольчатыми. Клапан ручного действия, с резьбовым перемещением затвора, называют вентилем. Вентильная арматура подразделяется на запорную и регулирующую.
Запорные клапаны, или вентили, полностью перекрывают поток. Они всегда односедельные.
Существуют так же мембранные клапаны. Это конструкции, перекрывающие поток упругой мембраной из пластмассы или резины. Такие вентили обычно имеют чугунный корпус с внутренними полостями, покрытыми антикоррозийным слоем (эмаль, пластмасса или резина).
Регулирующие вентили созданы для аналогового регулирования расхода потока среды и снабжены одно- или двухседельным регулирующим органом.
Преимущества и недостатки задвижки и вентиля
Задвижка симметрична, благодаря чему она может устанавливаться в любом направлении относительно потока.
Но имеют они и некоторые недостатки. Например,при перемещении затвора уплотнительные поверхности испытывают сильное трение. Относительно диаметра трубопровода задвижка имеет большой габарит в направлении штока, как правило, не меньше двух диаметров. Но недостатком более существенным является то, что в положении затвора, когда сечение седла тарелками перекрывается лишь частично, часть уплотнительных поверхностей подвергается сильному износу твердыми частицами, неизбежно присутствующими в зоне обтекания потоком. При длительной эксплуатации задвижки в таком режиме идет усиленный износ поверхности уплотнения, настолько сильный, что в дальнейшем она не может обеспечить герметичность при закрытии задвижки. Что называется, задвижка «не держит».
Поэтому использование задвижки в качестве регулирующего элемента является нецелесообразным. Это все же запорная арматура.
Они используются на трубопроводах с большим, более 50 мм, диаметром, где необходимо медленное перекрытие потока для предотвращения гидравлического удара.
Из-за того что внутри корпуса вентиля направление потока дважды изменяется, а проходное сечение меньше, чем у задвижек, вентиль имеет повышенное гидравлическое сопротивление, что является его основным недостатком.
Вентиль не может эксплуатироваться в различных направлениях относительно движения потока. Его рабочим положением является то направление потока, когда он в закрытом состоянии со стороны седла давит на тарелку, а не со стороны штока. В этом положении давление потока при открывании вентиля даже помогает поднятию тарелки от седла. При неправильной установке вентиля давление потока в закрытом положении прижимает тарелку, и при открытии вентиля к перемещению штока придется приложить весьма значительное усилие, так как необходимо будет преодолеть давление потока. Это может привести к выходу его из строя, так как тарелку затвора может сорвать со штока, что потребует больших трудозатрат для ремонта.
Краны
Они не имеют штока, а затвор их выполнен в форме шара, конуса или цилиндра с отверстием для прохода потока и поворачивается перпендикулярно потоку. Если ось отверстия крана с осью трубопровода совпадает, то кран открыт, так как поток проходит через отверстие. Если же затвор повернуть на 90°, то кран будет закрыт. Кран отличается от вентиля и задвижки тем, что для пуска или остановки потока при помощи крана не требуется вращать шпиндель. Для этого достаточно лишь повернуть затвор на 90°. Этим кран отличается от задвижки и вентиля. У него нет маховика, поэтому он приводится в действие рукояткой. Кран находится в открытом состоянии, если рукоятка расположена вдоль трубопровода, а если перпендикулярно, тов закрытом.
У конусных кранов затвор выполненпо типу усеченного конуса. Он имеет отверстие для прохода потока в виде прямоугольника или круга. Конусную же поверхность имеет и корпус крана. Сделано это для того, чтобы пробка могла плотно примыкать к седлу.
Для герметичности затворимеет смазку, которая должна заполнять все микрозазоры между корпусом изатвором. При этом она уменьшает усилие, необходимое для поворота. Пробка находится в прижатом состоянии к поверхности корпуса.
Существуют два способа прижатия затвора, и поэтому различают краны сальниковые и натяжные. В сальниковых кранах между верхним торцом пробки и крышкой крана и находится сальниковая набивка. Это упругий элемент, который прижимает задвижку к корпусу с постоянным усилием. Натяжные краны имеют стержень снизу пробки, который проходит через корпусное отверстие. Прижатие затворапроисходит за счет пружины. Такие краны надежнее, так как в них отсутствует сальниковая набивка, упругие свойства которой теряются со временем. Поэтому в таких важных отраслях, как газоснабжение, используют натяжные краны.
Конусные краны имеют невысокую стоимость, они не сложны в ревизии, у них простая конструкция и сравнительно небольшое гидравлическое сопротивление. Это является их преимуществом
Но у таких кранов есть и недостатки. Требуется большое усилие, необходимое для поворота пробки. Со временем микрозазоры между затвором и поверхностью корпуса покрываются отложениями. В этом случае на поворот затвора требуется уже большое усилие, что может привести к поломке крана.
Для производства кранов требуется качественно обработанная поверхность затвора и корпуса, поэтому их изготавливают из бронзы и латуни. Кроме того, эти металлы в меньшей степени подвержены коррозии, а это продлевает срок его службы.