Водопроводный вентиль: назначение, виды, устройство и критерии выбора

Что такое водопроводный вентиль, чем отличается от задвижки и какое предназначение имеет устройство. Какие виды вентилей бывают, их устройство.

Конструкция устройства

Устройство вентиля является достаточно простым, а состоит изделие из следующих основных частей:

1. Корпус.
2. Запорное устройство.
3. Маховик или запорная ручка.

Корпус изделия изготавливается путем литья. Внутри корпуса установлено запорное устройство, а наружу выведен маховик. Корпус также имеет резьбу с двух сторон, посредством которой происходит соединение вентиля с водопроводным или газовым трубопроводом. Схема запорной арматуры в разрезе имеет следующий вид:

Назначение

Клапан запорный (вентиль) – служит для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе, движущегося в одном направлении. Направление движения рабочей среды по стрелке на корпусе. Запирающий элемент перемещается параллельно оси потока. 

Применяют запорные клапаны, чаще всего, на паро- и водопроводах, поскольку они создают высокое сопротивление потоку, выше чем задвижки. При течении поток искривляется, меняет свое направление, сужается, затем расширяется до первоначальных размеров. При этом возникают интенсивные вихреобразования.

Поэтому их применяют когда движение среды происходит только в одном направлении и не вызывает больших гидравлических сопротивлений. Специальные клапаны применяют для ручного дросселирования давления (например, редукционный вентиль на установках термического крекинга).

Следует заметить, что до 1982 года клапаны, в которых затвор перемещается при помощи резьбовой пары шпиндель – ходовая гайка, назывались вентилями. В настоящее время клапаном называют и арматуру с резьбовым шпинделем и с гладким штоком.

Классификация изделий

Вентиль для воды классифицируется по ряду различных признаков, к которым относятся:

1. Тип и конструкция запорного устройства.
2. Материал изготовления.
3. Особенности соединения с водонапорными или газовыми трубопроводами.

По типу и конструкции запирающего устройства вентили подразделяются на следующие виды:

• Клапанные.
• Пробковые или конусные.
• Шаровые.

Выясним основные особенности каждого типа вентилей, а также определим их предназначение.

Клапанные устройства

Клапанный вентиль еще называют вентильным краном, так как корпус изделия разделяется на две части горизонтальной и наклонной перегородками. В конструкции изделия с наклонной перегородкой имеется отверстие, которое имеет проточку под клапан. Такое отверстие называется седлом.

Клапан представляет собой часть штока, который располагается в нижней части изделия. В конструкцию изделия вставлена эластичная прокладка, упирающаяся в седло. Посредством такого упора в седло происходит перекрытие подачи жидкости, протекающей через устройство. В верхней части шток оснащен резьбой, которая соединяется с резьбовым соединением посадочной гайки. При помощи этого резьбового соединения происходит поднятие и опускание клапана, тем самым перекрывая и регулируя напор подающей жидкости.

У изделий такого типа имеются преимущества и недостатки. К плюсам относятся:

1. Выдерживание высокого давления.
2. Регулировка объема и напора воды.
3. Простота в управлении.
4. При выходе из строя запорного устройства, его можно заменить.

Недостатками такого устройства считаются:

1. Высокая скорость стирания прокладки, так как при частом открытии и закрытии устройства, происходит контакт резины с металлом.
2. Относительно небольшой срок эксплуатации.
3. Для полного перекрытия подачи жидкости нужно долго вращать маховик.

Изделие конусного типа

Конусный вентиль – это разновидность клапанного изделия. Различия между этими двумя устройствами заключаются в конструкции запорного механизма. Если в предыдущем варианте запорный механизм представлен в виде перегородки, то в данной конструкции прибор имеет пробку в виде конуса. При вращении штока происходит опускание запорного клапана в отверстие перегородки, тем самым прекращается подача жидкости.

Преимущества и недостатки такого типа изделия аналогичные, как и у вентиля клапанного типа. Конусный вентиль имеет следующую конструкцию, как показано ниже.

Устройство шарового типа

Принцип работы такого типа вентиля полностью отличается от функционирования предыдущих вариантов. Если предыдущие изделия обеспечивают перекрытие воды перпендикулярно трубопроводу, то с устройством шарового типа все по-другому.

Основным запирающим устройством является шар, которые имеет сквозную прорезь, пропорциональную потоку жидкости. Перекрытие подачи жидкости обеспечивается за счет перемещения шара с прорезью в перпендикулярное положение. Такие вентили еще называют кранами задвижками.

К преимуществам таких изделий относят:

1. Простота конструкции, что позволяет эксплуатировать устройство продолжительное время.
2. Герметичность конструкции. С водой контактирует только запорный шар, что также влияет на длительный срок службы изделия.
3. Перекрытие и открытие подачи жидкости осуществляется путем поворота ручки на 90 градусов или половину оборота. Такие устройства благодаря быстрому перекрытию подачи жидкости еще называют пол оборотными.

Как показывает практика, существенную роль на срок службы оказывает качество производства вентиля. Водяные вентили европейского производства имеют срок службы до 10 лет, в то время как китайские дешевые аналоги выходят из строя спустя несколько лет.

К недостаткам рассматриваемых видов вентилей относятся:

1. Невозможность отремонтировать водопроводный шаровой вентиль. В китайских изделиях нарушается целостность соединения ручки с запорным шаром. Это приводит к тому, что ручка продолжает вращаться, а шар остается на месте в заклинившем положении.
2. Невозможность регулирования потока жидкости. Регулировать поток жидкости с помощью такого изделия можно, но производители в таком случае не гарантируют продолжительный срок службы устройства.

Основные критерии выбора запорного крана

Выбирая вентиль в специализированной точке продаж, мастер обращает внимание на такие его параметры:

• Тип механизма (шаровый, клапанный).
• Материал изготовления. Для металлических систем берут латунные или бронзовые вентили. Для полимерных — пластиковые.
• Способ крепления.
• Пропускная способность.

При выборе крана по типу крепления нужно учесть, будет вентиль монтироваться один раз и надолго, или в будущем подлежит демонтажу и повторной установке.

Классификация

Проходные 

Самые распространенные. В таком вентиле поток делает два поворота на 90°, что приводит к высокому сопротивлению и появлению застойных зон в корпусе.

Иногда ось выходного патрубка смещена относительно входного.

Угловые 

Размещаются на поворотных участках трубопровода, в них поток поворачивает на 90° один раз, что позволяет снизить сопротивление по сравнению с проходными. 

Прямоточные (вентиль Косва)

Для снижения гидравлического сопротивления применяют вентили со шпинделем расположенным под углом 45 градусов к потоку (вентиль Косва). Это позволяет выпрямить поток внутри вентиля и уменьшить его сопротивление. Но при этом увеличивается ход штока, строительная длина и масса изделия.

Вентиль Косва

Чем отличается вентиль от крана и задвижки

Разница заключается не в типе задвижек, как привыкли думать многие, причем даже сантехники. Краны и вентили отличаются, хотя их часто называют одним названием. Это отличие заключается в конструкции корпуса. Если вентиль предназначается для установки на стыке двух труб, чтобы при необходимости обеспечить перекрытие подачи жидкости, то кран располагается на окончании трубопровода. Кран – это своего рода концевик, который служит для подачи воды при возникновении такой необходимости.

Теперь нужно выяснить, в чем отличие вентиля и задвижки. Многие считают, что разницы между вентилем и задвижкой нет, однако, это не так. Что такое вентиль и для чего он нужен, уже известно. Теперь проанализируем задвижку, чтобы выяснить основные ее отличия от вентиля.

Задвижка выполняет аналогичные задачи, что и рассматриваемые в материале устройства. Однако задвижка не способна регулировать скорость потока, поэтому она только закрывает и открывает поток. Регулировать напор жидкости задвижка не может в силу своих конструктивных особенностей. Заслонка в таком устройстве перемещается только вверх и вниз. Чем отличается задвижка от вентиля, можно посмотреть наглядно на фото ниже.

Кран для водопровода

Назначение

В произвольных сетях водоснабжения – центральных, локальных либо автономных – используется запорно-регулировочное оборудование. Наиболее распространенным видом для того чтобы оборудования есть кран для водопровода.

Устройство предназначено для осуществления пропускной регулировки способности и функций напора трубопровода методом трансформации площади сечения просвета канала трубы.

Изделия смогут делать две главные функции:

1. Запорная функция. Арматура имеет два положения – «открыто» и «закрыто», и помогает для перекрытия либо отпирания канала трубы. По большей части запорные краны имеют малый и шаровое исполнение угол поворота рукоятки;
2. Регулировочная функция. Тут закрытое и открытое положение – это крайние точки, и устройство разрешает плавно изменять сечение просвета между этими крайними положениями. Такие краны употребляются на мойках и раковинах, а также в канальном выполнении. Смогут иметь разные конструкции.

Запорную и запорно-регулировочную арматуру устанавливают на вводах магистральных труб на объект, в каждое отдельное помещение, на местах пересечений и разветвлений, до и по окончании оборудования учёта и сантехнических приборов, перед и по окончании насосного оборудования, на точках водозабора.

Такое массовое применение разъясняется тем, что сантехническое оборудование довольно часто выходит из строя и требует ремонта, помимо этого, довольно часто производятся профилактические мероприятия, требующие отключения подачи воды. Посредством запорной арматуры возможно отсечь участок сети либо прибор от системы и нормально его заменить без слива воды.

разновидности и Устройство

Классификацию устройств возможно вести по различным параметрам.

Для начала направляться поделить их по назначению:

• Изделия для бытовых потребностей. Это привычные всем смесители на ваннах и умывальниках, кухонные устройства и т.д.;
• Для хозяйственных потребностей. Это краны, устанавливаемые на конец трубы для подключения поливочных шлангов, комплекта воды и других аналогичных потребностей. Смогут быть шаровыми либо вентильными;
• Для потребностей системы водоснабжения. Эти устройства встроены в систему и имеют муфтовое выполнение (значительно чаще). За редкими исключениями это шаровые краны.

Для бытовых потребностей применяют не простые конструкции, а смесительные. Они разрешают регулировать не только напор, но и температуру воды методом смешивания тёплого и холодного потоков в различных пропорциях.

Тут вероятны такие варианты решений:

1. Двухвентильные. Смеситель имеет два отдельных вентиля на тёплую и холодную воду. Регулировка производится обоими барашками;
2. Однорычажные либо хирургические. На смесителе установлена одна рукоятка, которая регулирует напор и пропорцию смеси;
3. Автоматические. Смеситель представляет собой трехходовой клапан с термостатом, а открывание производится простой керамической буксой либо сервоприводом по команде датчика перемещения. Такие конструкции пока отличает через чур большая цена.

Существует четыре типа конструкций: червячные, шаровые, керамические вентильные буксы и керамические рычажные картриджи для смесителя.

Первые морально устарели и фактически не употребляются, поскольку они наименее надежны и требуют нередкой замены резиновых прокладок.

Шаровые конструкции устроены легко: в корпусе муфты установлена шарообразная пробка с осевой прорезью, которая хорошо прилегает седлу, в котором она находится. К шару присоединен шпиндель. Посредством шпинделя мы можем развернуть пробку или прорезью к просвету канала, или стороной без прорези.

В керамических запорных механизмах употребляется тот же принцип, лишь перемещается не шар, а одна пластина по отношению к другой. Керамические буксы, как и картриджи, отличаются высокой надежностью, плавным ходом, негромкой работой. Но они чувствительны к качеству воды и требуют установки фильтров очистки.

Хозяйственные краны в большинстве случаев устроены несложнее – они не имеют смесителя и являются несложный корпус запорным механизмом вентильного типа. В современных моделях установлен шаровый механизм либо керамическая кран-букса, червячные вентили неспешно вытесняются с рынка.

Нужно заявить, что шаровые и вентильные механизмы употребляются не только в водопроводных сетях: они стоят на всех видах труб, исходя из этого довольно часто клиент не имеет возможности осознать, чем отличается газовый кран от водопроводного. Конструкции у них однообразные, отличаются лишь материалы и кое-какие нюансы.

Советы специалистов

• Следует иметь в виду, что на ввод нельзя ставить пластик – в случае выхода из строя его долго менять. Чугун и сталь ржавеют – от этих материалов стоит отказаться.
• Монтаж каких-либо элементов газопровода своими руками запрещен – и лучше не экспериментировать в целях безопасности.
• Для медных систем водоснабжения применяют медные фитинги. Пайка медных трубопроводов и фитингов сложна – лучше доверить ее специалисту.
• Не следует использовать при монтаже паклю – современная лента ФУМ надежнее изолирует стыки и позволяет в случае поломки легко раскрутить резьбовое соединение.
• При необходимости сварить металлопластиковую трубу необходимо удалить два верхних слоя полипропилена и алюминиевой фольги (для этого существует специальный аппарат – шейвер). Нельзя сваривать пластик при отрицательных температурах.
• Если происходит замена изделия  на резьбовом соединении и оно не откручивается, стоит применить специальный состав для смазки резьбы (например, WD-40).
• При установке крана направление тока жидкости должно совпадать со стрелкой на кране.

Из чего изготавливают запорные устройства

Перед тем, как выяснить из чего изготавливаются вентили, необходимо разделить их на два вида:

• устанавливающиеся во внутренних водопроводных сетях;
• монтируемые на наружных водопроводах и газопроводах.

Если изделие предназначается для внутренних сетей водоснабжения, то применяются приборы из латуни, бронзы, нержавеющей стали и пластика. Если изделия применяются для выполнения наружных работ, то для этого используются вышеперечисленные материалы, а также дополнительно сталь и чугун.

1. Водопроводные устройства из латуни и бронзы относятся к дорогостоящим вариантам. Однако их стоимость оправдана качеством и долговечностью. Такие устройства имеют небольшой вес, малые габариты, а также могут быть установлены не только на водопровод для подачи холодной воды, но и горячей. Используются такие изделия и в системах отопления, так как на их поверхностях не оседает накипь.
2. Вентили из нержавейки. Еще один хороший вариант, который имеет продолжительный срок службы. Они дешевле в несколько раз, чем латунные и бронзовые устройства.
3. Пластиковые изделия являются одними из самых дешевых, но они ничуть не уступают по качеству вышеперечисленным моделям. Их недостатком является возможность установки только в пластиковые трубопроводы.

Устройства из нержавейки не рекомендуется устанавливать в систему ГВС и отопления. Ведь от воздействия горячей воды происходит образование накипи, которая впоследствии снижает диаметр пропускного канала.

Чугунные и стальные вентили пользуются популярностью для их установки на наружных трубопроводах. Для изготовления таковых изделий используется чугун и сталь, что позволит значительно удешевить цену устройства. Ведь аналогичные изделия из латуни и бронзы обойдутся в десятки раз дороже.

Соединение устройств с трубами

Вентили по способу монтажа подразделяются на два вида:

1. Муфтовые и резьбовые. Главный соединительный элемент при таком способе соединения – это резьба. Она может быть внутренней и внешней на вентиле (в народе называют «мама-папа»). Арматура такого типа устанавливается в трубопроводы с давлением не более 1,6 Мпа.
2. Фланцевые. На торцевых частях патрубков имеются фланцы, при помощи которых осуществляется соединение чугунных или стальных изделий. Монтаж таких устройств осуществляется на магистральных и промышленных трубопроводах, в которых давление воды превышает 10 МПа.

Пластиковые вентили соединяются с трубопроводами посредством специальной сварки. Зная особенности рассматриваемых устройств, можно подобрать оптимальный вариант для соответствующего монтажа. В последнее время широкой популярностью пользуются шаровые вентили, которые имеют высокий срок службы, несмотря на отсутствие возможности проведения их ремонта.

Как отремонтировать вентиль

Это касается вентилей клапанного типа, в которых чаще всего выходит из строя прокладка. Ее надо заменить на новую, и прибор будет продолжать работать, не создавая проблем.

Внимание! Ремонтировать клапанный вентиль можно, не снимая его с трубопровода.

• Для этого потребуется газовый или разводной ключ, которым надо открутить кран-буксу.
• Прокладку поджимает гайка. Ее надо открутить, используя гаечный ключ, необходимого номера, или пассатижи.
• Готовые прокладки продаются в магазинах, но можно ее вырезать из куска резины ножницами под размер старой.
• В центре новой манжеты делается отверстие под торчащий из клапана штырь с резьбой.
• Прокладка надевается на штырь и поджимается гайкой.
• Пока вентиль находится в разобранном виде, рекомендуется его внутренние полости почистить ножом. То же самое надо сделать и с внутренними плоскостями кран-буксы.
• На резьбу кран-буксы наматывается новая уплотнительная нить. Лучше льняная.
• Кран-букса вкручивается в корпус от руки и дожимается газовым ключом. Сильно вкручивать не стоит, чтобы не сорвать резьбу.

Технические характеристики

Основные технические характеристики клапанов запорных:

• Управление клапанными запорными: ручное, редукторное, электрическое.
• Технические условия по ГОСТ 3326, ГОСТ 9697,
• Номинальный диаметр: DN 15-400 мм,
• Номинальное давление: от вакуума 5·10−3 мм рт. ст. до 250 МПа.
• Температура: от -200 до +600 °C

Материальные исполнения из сталей:

• углеродистая,
• легированная холодостойкая,
• жаростойкая нержавеющая,
• нержавеющая сталь со специальными свойствами.

Варианты схем разводки двухтрубной системы

Верхняя разводка

Система с верхней разводкой является подходящей при реализации естественной циркуляции (без использования насосов) (самотечная система отопления). Она имеет более низкое гидродинамическое сопротивление. При этом верхняя подающая магистральная труба частично охлаждается. За счет этого образуется дополнительное давление циркуляции теплоносителя.

Нижняя разводка

В системе с нижней разводкой и подающая и отводящая трубы находятся рядом.

Существуют такие модификации нижней разводки:

• «звезда» (лучевая) – от коллектора к радиатору идет своя подающая и своя обратная труба;

• «шлейф» — коллекторы обходят последовательно все радиаторы

Принцип различия однотрубной и двухтрубной разводки

Итак, однотрубная система отопления или двухтрубная? В каждом случае необходимо иметь предварительные расчеты и проект (см. однотрубная система отопления «Ленинградка»), на основании которых будут выбираться как отопительные приборы, так и сами магистральные трубы (см. армированные полипропиленовые трубы для отопления). Окончательное решение только за вами.