Задвижка — это основной тип запорной трубопроводной арматуры, конструкция которого предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды (жидкость, пар, газ) с минимальным гидравлическим сопротивлением в открытом состоянии. Запорный орган (клинья, шибер, диск) перемещается перпендикулярно оси потока.
Ключевые конструктивные особенности
Корпус: Имеет два патрубка для присоединения к трубопроводу (фланцевое, межфланцевое, муфтовое, под приварку).
Запорный узел: Может быть выполнен в виде клина (жесткого, двухдискового, упругого) или шибера.
Шпиндель с ходовой гайкой: Передаёт усилие от привода (ручного маховика, редуктора, электропривода) к запорному органу. Бывает выдвижным (резьба не контактирует со средой, легче в обслуживании) и невыдвижным (компактный, но резьба в контакте со средой).
Привод: Ручное управление (маховик), механизированное (электропривод, пневмопривод) для автоматизации.
Принцип работы
При вращении маховика или активации привода вращательное движение преобразуется в поступательное перемещение шпинделя. Запорный орган (например, клин) опускается в корпус и герметично садится в седло, расположенное между патрубками, полностью перекрывая проходное сечение. Для открытия шпиндель поднимается, освобождая путь потоку. В полностью открытом положении элементы задвижки практически не создают сопротивления потоку.
Клапан — это тип запорной, регулирующей или предохранительной трубопроводной арматуры, в которой запирающий или регулирующий элемент (золотник, тарелка, мембрана) перемещается параллельно оси потока, возвратно-поступательно садясь на седло, расположенное в плоскости, параллельной направлению потока.
Ключевые конструктивные особенности
Корпус: Имеет, как минимум, два патрубка для входа и выхода среды. Внутри расположено седло — уплотнительная поверхность, на которую садится затвор.
Запорно-регулирующий узел: Состоит из золотника (тарелки, конуса, иглы), штока (шпинделя) и седла. Форма золотника определяет функцию (запор, регулирование).
Сальниковое уплотнение или сильфон: Герметизирует подвижное соединение штока с корпусом, не давая среде выходить наружу.
Привод: Ручной (маховик), механизированный (электропривод, пневмопривод, гидропривод) или автоматический (управляется давлением/температурой среды).
Принцип работы
При вращении маховика шток с закреплённым на нём золотником начинает поступательное движение. Золотник (тарелка) перемещается вдоль оси потока и в определённый момент плотно прижимается к седлу, перекрывая проходное сечение. Для открытия шток движется в обратном направлении, отодвигая золотник от седла и позволяя среде протекать через кольцевой зазор. Из-за изменения направления потока внутри корпуса клапан создаёт значительное гидравлическое сопротивление.
Затвор дисковый (или поворотный дисковый затвор) — это тип запорной, регулирующей и отсечной трубопроводной арматуры, в котором запирающий элемент выполнен в виде диска (заслонки), поворачивающегося вокруг оси, расположенной перпендикулярно направлению потока. Главное преимущество — экстремальная компактность (малая строительная длина и высота) при больших диаметрах, что делает их экономически выгодной альтернативой задвижкам.
Ключевые конструктивные особенности
Корпус: Чаще всего имеет форму короткого цилиндра и предназначен для межфланцевого (стяжного) монтажа — устанавливается между фланцами трубопровода и стягивается шпильками. Бывают варианты с выступом под фланец (Wafer) и с собственными фланцами (Lug).
Запорный элемент: Диск (заслонка), который в закрытом положении перекрывает проход, а в открытом — разворачивается параллельно потоку. Может быть выполнен в виде плоского диска или иметь обтекаемую (двухэксцентриковую или трёхэксцентриковую) форму для лучшей герметичности.
Уплотнение: Обеспечивается уплотнительным кольцом (седлом), установленным в корпусе или на диске. Материалы: EPDM, NBR, Viton, PTFE, металлическое седло.
Приводной вал (шпиндель): Проходит через диск и соединяет его с приводом. Вращение вала на 90° обеспечивает полный цикл "открыто-закрыто".
Привод: Ручной (рычаг, редуктор с маховиком), механизированный (электропривод, пневмопривод, гидропривод).
Принцип работы
В закрытом положении диск перекрывает проходное сечение корпуса. При повороте привода (например, на 90°) шпиндель вращает диск вокруг своей оси. Диск поворачивается, освобождая путь для потока среды. В полностью открытом положении диск разворачивается параллельно потоку, создавая минимальное, но всё же заметное гидравлическое сопротивление (из-за своей толщины в центре потока).
Кран — это тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения (шар, конус, цилиндр), вращается вокруг своей оси, перпендикулярной или под углом к направлению потока, для перекрытия или регулирования потока среды.
Ключевые конструктивные особенности
Корпус: Цельный, разборный или сварной. Имеет патрубки для присоединения (муфтовое, фланцевое, под приварку).
Затвор (пробка): Элемент тела вращения со сквозным отверстием. Основные формы: шар (с цилиндрическим или коническим каналом), конус (пробка), цилиндр.
Уплотнения: Седловые кольца между корпусом и затвором, обеспечивающие герметичность. Часто изготавливаются из фторопласта (PTFE), каучука или композитных материалов.
Управляющий шпиндель: Соединяет рукоятку (рычаг, "бабочку", редуктор) с затвором, передавая вращательное усилие. В верхней части имеет уплотнение (сальник, сильфон).
Принцип работы (на примере шарового крана)
В закрытом положении шаровой затвор повернут так, что его сплошная стенка перекрывает проход. При повороте рукояти на 90° шар вращается вместе со шпинделем, и его сквозное отверстие (раструб) совмещается с осью трубопровода, открывая путь для потока среды. В промежуточных положениях возможно грубое дросселирование, но это приводит к эрозии и потере герметичности.