Виды Запорной Арматуры Трубопроводной и Их Применение в Промышленности
Запорная трубопроводная арматура — это наиболее распространенный тип арматуры, предназначенный для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе и обеспечения герметичности в закрытом состоянии. Главное назначение запорной арматуры — это двухпозиционное управление потоком: "открыто" или "закрыто". Использование ее в промежуточных положениях для регулирования (дросселирования) обычно не допускается, так как это приводит к быстрому износу уплотнительных поверхностей.
В промышленности используется несколько основных видов запорной арматуры, каждый из которых имеет свои конструктивные особенности, преимущества и ограничения.
1. Шаровые Краны (Ball Valves)
Шаровой кран — это четвертьоборотная арматура, в которой запорным элементом является шар с осевым сквозным отверстием. Поток перекрывается поворотом шара на 90 градусов (четверть оборота).
🛠️ Конструкция и Особенности
Действие: Быстрое открытие/закрытие (четверть оборота).
Проход: Могут быть полнопроходными (минимальное гидравлическое сопротивление) или редуцированными.
Герметичность: Легко достигают класса А (абсолютная герметичность) благодаря мягким уплотнениям (PTFE, PEEK).
Преимущество: Компактность, надежность, не требуют обслуживания, отличное уплотнение.
🏭 Применение в Промышленности
Шаровые краны являются самой универсальной запорной арматурой:
Газовая и Нефтехимическая Промышленность: Для транспортировки природного газа, нефти и нефтепродуктов.
Водоснабжение и Теплоснабжение: Используются для воды, пара и других неагрессивных сред.
Агрессивные среды: Шаровые краны из нержавеющей стали или футерованные полимерами (ПТФЭ) применяются в химической промышленности.
2. Задвижки (Gate Valves)
Задвижка — это многооборотная арматура, в которой запорный элемент (клин или диск) перемещается перпендикулярно оси потока.
🛠️ Конструкция и Особенности
Действие: Многооборотное, медленное открытие/закрытие.
Проход: В открытом положении обеспечивают полнопроходность, благодаря чему имеют минимальное гидравлическое сопротивление.
Герметичность: Достижение класса А затруднено; часто используются классы С или D, особенно для металлических уплотнений.
Преимущество: Идеальны для трубопроводов большого диаметра, минимальное сопротивление потоку, пригодны для работы с вязкими средами.
🏭 Применение в Промышленности
Магистральные Трубопроводы: Основной вид арматуры на нефте- и газопроводах большого диаметра (DN 150 мм).
Энергетика: Используются на высоких давлениях и температурах (например, клиновые задвижки на паропроводах).
Водоснабжение: Параллельные и шиберные (ножевые) задвижки для воды и стоков.
3. Запорные Клапаны (Вентили) (Globe Valves)
Запорный клапан (вентиль) — это многооборотная арматура, где запорный элемент (золотник) перемещается параллельно оси штока и садится на седло внутри корпуса.
🛠️ Конструкция и Особенности
Действие: Многооборотное.
Проход: Неполнопроходные (седло всегда имеет меньший диаметр), поток меняет направление на 90*С (Z-образный корпус).
Герметичность: Легко обеспечивают класс А, так как усилие на золотник прижимает его к седлу.
Ограничение: Значительное гидравлическое сопротивление и потери напора из-за сложного пути потока.
🏭 Применение в Промышленности
Паровые Системы: Используются как отсечная арматура на паровых линиях высокого давления, поскольку они более герметичны, чем задвижки.
Топливные и Смазочные Системы: Для точной и надежной герметизации линий с жидким топливом.
Малые Диаметры: Часто используются на трубопроводах DN 50 мм, где герметичность важнее, чем минимальное сопротивление.
4. Дисковые Поворотные Затворы (Butterfly Valves)
Дисковый поворотный затвор — это четвертьоборотная арматура, где запорным элементом является диск, вращающийся вокруг оси, перпендикулярной потоку.
🛠️ Конструкция и Особенности
Действие: Быстрое (четверть оборота).
Проход: Диск всегда находится в потоке, создавая сопротивление, поэтому они не являются полнопроходными.
Вес/Размер: Очень компактные и легкие, особенно при больших диаметрах.
Герметичность: С мягким уплотнением достигают класса А, с металлическим — класса В или С (затворы с эксцентриситетом).
🏭 Применение в Промышленности
Водоснабжение и Канализация: Широко применяются из-за низкого веса и цены на большие диаметры.
Вентиляция и Кондиционирование: Используются для перекрытия и регулирования потока воздуха или воды.
Судостроение: Компактность критична в ограниченных пространствах.
📋 Сравнительная Таблица Основных Видов
Вид Арматуры | Принцип Действия | Гидравлическое Сопротивление | Возможность Регулирования | Оптимальное Применение |
Шаровой Кран | Четвертьоборотный | Минимальное (полнопроходной) | Не рекомендуется | Универсальная запорная арматура |
Задвижка | Многооборотный | Минимальное (полнопроходной) | Не допускается | Большие диаметры, вязкие среды |
Запорный Клапан | Многооборотный | Высокое | Допускается ограничено | Высокая герметичность, малые диаметры, пар |
Дисковый Затвор | Четвертьоборотный | Низкое / Среднее | Допускается | Большие диаметры, низкий вес, водоснабжение |
Для выбора оптимальной запорной арматуры всегда необходимо сопоставлять требования системы (давление, температура, тип среды, необходимость прохода очистных снарядов) с конструктивными преимуществами каждого типа.