Игольчатый вентиль: Разновидности вентилей и их сфера применения

Игольчатый клапан против. Шаровой кран

Сравнивая игольчатый клапан с шаровым клапаном, вы заметите, что первый больше подходит для приложений, требующих высокой степени точности и контроля. Примеры таких применений включают гидравлические системы, линии стравливания газа и линии отбора проб. Однако игольчатый клапан не идеален для приложений, требующих быстрого включения и выключения, поскольку для изменения его состояния требуется несколько вращений рукоятки винта.

Несмотря на схожесть конструкций с двумя клапанами, шаровой клапан предпочтительнее для применений, где переключение между закрытым и полностью открытым состояниями происходит часто и быстро. Герметичность клапана обеспечивает минимальное падение давления при работе с большим расходом. Еще одним важным преимуществом шарового крана является его конструкция, в которой ручка расположена параллельно потоку, когда клапан открыт, и перпендикулярна поверхности, когда он закрыт.

Ключевое различие между шаровым клапаном и игольчатым клапаном заключается в том, как они используются. Шаровой кран, с другой стороны, может быть установлен в любом направлении. Разница заключается в способе установки двух клапанов, но последний лучше подходит для управления потоком воздуха в цилиндре. Игольчатый клапан может быть дросселирован, чтобы замедлить отток сжатого воздуха, а шаровой клапан может ограничить приток сжатого воздуха.

Вентиль высокого давления Игольчатый на 400 атм. Назначение и применение

Игольчатый вентиль является частью запорно-регулирующей арматуры. Такие вентили устанавливают на трубопроводы, имеющие жидкую, вязкую или газообразную внутреннюю среду. От других типов вентилей их отличает строение нижней части штока, непосредственно запирающей просвет. Игольчатый вентиль имеет шток, суженный книзу, что делает его похожим на иглу.

Состоит вентиль из следующих частей:

Корпус, в который помещены движущиеся детали;
Рукоятка — поворотная деталь, с помощью которой приводится в движение шток;
Шток со шпинделем — движущаяся часть, которая перекрывает просвет;
Установочный винт — приспособление, необходимое для крепления механизма к трубе;
Сальник — уплотнитель, который находится между корпусом и движущимися частями, отсутствует в сильфонных кранах.

Принцип работы игольчатого вентиля прост: при вращении рукоятки по часовой стрелке приводится в движение шток со шпинделем, шпиндель при этом ввинчивается в резьбу корпуса и перекрывает просвет. При вращении в обратном направлении шток поднимается и просвет освобождается. Такие детали устанавливают на трубопроводах как маленького, так и большого диаметра.

Это интересно! Отличительной особенностью игольчатого вентиля является строение его шпинделя, который конусообразно сужается книзу. Его нижняя часть получается острой и напоминает иглу. Еще одна особенность этого механизма — способность выдерживать значительное давление рабочей среды.

Игольчатый вентиль применяют в системах любого предназначения. Незаменим он в двух случаях.

Первый — это регулирование потока перед манометром. Манометр — это устройство, предназначенной для измерения давления в системе. Он нуждается в периодическом техническом обслуживании. Кроме того, иногда манометры выходят из строя и приводят к разгерметизации системы. Перед манометром устанавливают игольчатый вентиль, который плавно перекрывает поток в случае необходимости. Это обеспечивает герметичность в системе, даже при неисправном манометре ли во время его обслуживания.
Второй случай, когда игольчатый вентиль незаменим, — это трубопроводы с высоким давлением внутренней среды. Это устройство способно выдерживать высокое давление. Некоторые виды игольчатых вентилей предназначены для работы при давлении до 40 МПа. Устройство позволяет плавно перекрывать поток, не допуская больших колебаний давления в системе.

Область применения

Вентили игольчатые нержавеющие или стальные применяются для следующих целей:

в системах отопления с рабочим давлением теплоносителя до 10 МПа;
регулировки подачи углекислого газа, пара, жидкости;
дросселирования: в холодильных установках, в промышленности, где используется система охлаждения;
контроля впуска или выпуска жидкости;
вакуумных установках и откачных агрегатах.

Основными целями применения кранов игольчатых являются:

регулирование давления перед манометрами для целей его контроля, измерения, проведения технического обслуживания, ремонта системы;
создание ответвлений труб от центральной магистрали к потребителям, сохраняя рабочее давление, но сокращая поток перекачиваемой среды;
выпуск воздуха из отопительных систем.

Основные сферы применения:

пищевая;
химическая;
нефтяная;
в коммунальном хозяйстве;
системах газо- и теплоснабжения.

Применение игольчатого крана

Неспециализированные сведения

В игольчатом вентиле перемещающимся элементом есть шпиндель. Он вворачивается в резьбу неподвижной гайки, размещенной в бугеле либо на крышке.

Устройства выпускаются разных видов, их классифицируют на:

Запорные, регулирующие и балансировочные – функциональные.
Прямоточные, проходные и угловые – особенные по конструкции.
Игольные и тарельчатые — по запорному элементу.
Сильфонные и сальниковые – герметизация крышки со шпинделем.
Выносные и с погружной резьбой — месторасположение ходовой гайки.

Производится свыше 100 разновидностей кранов, каковые делятся в зависимости от их назначения:

игольчатый;
регулирующий для манометра;
запорный.

Их цена зависит от материала и размера.

Применение игольчатого крана

В устройстве имеется запорный механизм для манометра, устанавливают его на трубопроводе перед манометром, что разрешает отключить его, в то время, когда необходимо и продуть.
Он нужен кроме этого чтобы была возможность перекрывать в автоматическом режиме поток, в случае если случится разрыв весьма чувствительных элементов манометра.

Вентиль — регулирующая-запорная арматура, использующаяся чтобы не допустить происхождения гидроударов в трубопроводных системах. Они случаются при весьма стремительном открытии и закрытии запорной арматуры.
Инструкция рекомендует применять устройства в трубопроводах, имеющих долгие участки, что разрешает избежать резкого перекрытия потока, способное привести к разрушению трубопровода.
Конструкция устройства разрешает выдерживать большое давление, доходящее до 220 Атм и плавно регулировать поток жидкости, пара либо газа.

Характеристики и преимущества

Оборудование имеет пара крайне важных изюминок:

ручное управление;
соединение с трубопроводом с линзовым уплотнением посредством фланца;
муфтовое соединение манометра;
закрытие клапана при разрыве компонентов манометра.

Используется игольчатый вентиль для регулирования своими руками в ступенчатом периодическом режиме потока рабочей среды, а также теплоносителя в системе отопления.

У него имеется три положения:

закрыт;
открыт частично;
всецело открыт.

Преимущества прибора

режим работы продолжительный;
большая прочность, в случае если был выбран материал устойчивый к коррозии;
регулировка потока происходит в плавном режиме;
рабочая температура – 20-200 °С;
свойство выдерживать громадное давления до 220 атм;
простота конструкции, устройство быстро разбирается для замены износившегося уплотнителя.

Недостатки

нельзя использовать в нечистой воде;
односторонняя подача;
владеют высоким гидравлическим сопротивлением;
громадная строительная протяженность.

Выбираем игольчатый вентиль

При определении модификации оборудования нужно решить, где оно будет использоваться и для чего.

Изготавливают вентили из различных материалов, а также:

стали;
чугуна;
кованого чугуна;
нержавейки;
латуни.

Изготовленный из нержавеющей стали вентиль имеет антикоррозийные свойства и употребляется в качестве регулирующего-запорного устройства в агрессивной рабочей среде. С его помощью удается перекрывать поток, снабжая надежность и герметичность вентиля благодаря игольчатому элементу. (См. кроме этого статью Устройство смесителя для раковины: изюминки.)

Подбирая устройство, возьмите во внимание кроме этого то, в какой сфере и отрасли его необходимо эксплуатировать:

нефтяной;
химической;
пищевой;
коммунальном хозяйстве;
водоснабжении и теплоснабжении, в трубопроводах с разными газами и жидкостями.

Дабы определить нужный кран, учтите, для какой среды его необходимо применять и из какого именно материала он должен быть сделан. Последние отличаются своими чертями, коррозийной стойкостью, рабочей температурой и ценой.

К примеру:

Серый чугун подходит для не весьма важных участков и водопроводов.
Латунь — для коррозийной среды, она устойчива к появлению ржавчины.
Углеродная сталь прочная и надежная, используется в среде с большим давлением.
Хромомолибденовая сталь употребляется на теплоцентралях из-за ее высоких жаропрочных черт.
Нержавеющая сталь и никель жаропрочные, с высокой степенью устойчивости к коррозии.

Для чего используют игольчатый вентиль

В системах водоснабжения и отопления громадной длины для плавной остановки потока жидкости, что позволяет избежать страшных и неприятных моментов.
Устройства возможно не использовать тогда, в то время, когда в системе трубопровода уже употребляются другие вентили и клапаны.
Краны монтируют на трубопроводы и у них громадный срок эксплуатации.
Перед выбором устройства рекомендуем выяснить нужный его диаметр, и материал изготовления.

Вентили высокого давления

В автономных системах водяного отопления частных домов такая арматура не применяется, поскольку магистральное давление там редко выходит за пределы 4 Бар. А вот регулировать подачу воды или пара в централизованных сетях городов или предприятий подчас можно только такими вентилями. По исполнению они делятся на муфтовые и фланцевые, а изготавливаются из следующих видов стали:

углеродистая: диапазон рабочего давления – от 160 до 400 Бар, температуры рабочей среды – от минус 40 до + 200 °С,
высокоуглеродистая: давление 16—40 МПа, диапазон температур – от минус 60 до + 200 °С,
нержавеющая: здесь давление остается неизменным, а вот максимальная температура достигает 400 °С.

Надо сказать, что давление в системах отопления не бывает настолько высоким, даже в центральных коллекторах, отходящих от городских ТЭЦ. Зато температура воды доходит до 150 °С, а пара – переваливает за 200 °С. Поэтому для надежной работы в паровой сети подойдет игольчатый вентиль из нержавеющей стали. Что касается трубопроводов, транспортирующих горячую воду, то тут будет достаточно и стального крана.

Агрессивные свойства водяного пара хорошо известны, длительный контакт с ним выдерживает далеко не всякий материал. Помимо этого, имеется и обратная магистраль, по которой движется конденсат, а очень часто – пароводяная смесь. В таких коллекторах гидроудары – не редкость, а потому обычная арматура там работать не может. Однако, игольчатые краны имеют свои конструктивные особенности, продиктованные необходимостью. Это станет понятно, если изучить устройство игольчатого вентиля в муфтовом исполнении, что изображено на чертеже:

Зигзагообразный канал имеет в своей центральной части седло, в него-то и входит игла при вращении шпинделя. Благодаря этому кран может не только перекрывать трубопровод, но и осуществлять тонкую регулировку количества проходящей среды. Этому способствует вдвое зауженное проходное сечение, создающее высокое сопротивление потоку. Уменьшение прохода хорошо заметно на фото:

Такая же картина наблюдается и в кранах большого диаметра с присоединительными фланцами, так как их внутреннее устройство идентично муфтовым вентилям. Разница только в конструкции шпинделя и уплотнения, рассчитанного на большие нагрузки. Кстати, для установки в паропроводах предпочтение отдается именно фланцевым игольчатым кранам, поскольку стыки на муфтах остаются герметичными недолго, пар быстро разрушает уплотняющие материалы.

Стальной игольчатый кран высокого давления может снабжаться запорными конусами различных типов. Они бывают стандартными, регулировочными (более острые) и с мягким наконечником. С целью увеличить срок службы вентиля на внутреннюю резьбу, за счет которой вращается шпиндель, наносится специальное хромированное покрытие.

Для справки. Также существуют муфтовые краны, изготовленные из бронзы или латуни, а фланцевые – отлитые из серого чугуна. Но их рабочие параметры ниже, чем у стальных.

Трубопроводы теплоснабжения большой протяженности, паро – и конденсатопроводы – это магистрали, подверженные гидравлическим ударам в силу разных причин. Общеизвестно, что от воздействия гидроударов могут лопнуть и шовные трубы, не говоря о простой запорно — регулирующей арматуре. Стальной кран высокого давления с иглой в качестве исполнительного механизма в состоянии выдерживать подобные воздействия, смягчению ударов способствует сужение проходного сечения и его зигзагообразная конфигурация.

Принцип действия и из чего состоит

От количества игольчатых кранов зависит настройка потока газа или воды, чем больше кранов, тем тоньше будет настройка потока. Особая коническая форма игольчатых вентилей рабочей части штока отличает от обычных кранов, такая форма делает кран похожим на иглу. Благодаря такой конструкции игольчатые краны не имеют задир на кольцах уплотнения, когда происходит увеличение давления.

Большинство производителей вообще стали изготавливать краны без уплотнительных колец.

Виды игольчатых кранов

Игольчатые краны производят нескольких видов, их различие заключается в конструкции, характеристикам, и по области использования.

Игольчатые краны классифицируют по функционалу и конструкции по виду запорной детали и по герметизации.

И так существуют следующие виды игольчатых кранов:

Запорный. Этот вид способен выдержать большую температуру и давление. Прост в монтаже. В основном используется в промышленности. Но у данного вида крана существует существенный недостаток и это накопление остатков жидкости. Из-за этого происходит коррозия металла. 2. Регулирующий игольчатый клапан. Обладает диаметром 20мм. Он изготовлен из стали. Данный кран устанавливают на отрезках трубопровода, там, где идет поток воды, жидкости, которая имеет в своем составе нефть или пар.
Игольчатый балансировочный клапан. Имеет небольшим сопротивлением. Он изготовлен из латуни. Предназначен для трубопровода, в котором идёт поток воды.
Игольчатый кран проходной. Этот кран имеет диаметр от шести миллиметров до 25 миллиметров. Корпус проходного игольчатого крана состоит из стали и устанавливают его на трубопровод, в котором идет поток газообразной или жидкой среды. Выдерживает температуру до трёхсот десяти градусов. Проходной игольчатый кран имеет вес примерно полкилограмма.
Игольчатый кран угловой. Этот игольчатый кран используют для воды. Способен выдерживать давление до 300 бар и температуру до 630 градусов. Игольчатый кран угловой имеет диаметр 8мм. Игольчатый кран изготавливают из стали и других подобных материалов.
Игольчатый кран прямоточный. Чаще всего его применяют в нефтепромышленности. Изготавливают кран из стали. Прямоточные игольчатые краны устанавливают на трубопроводы для переработки нефтепродуктов. Если прямоточный кран сломался, то его при необходимости можно заменить. При необходимости прямоточный кран можно просто заменить на другой.
Тарельчатый кран. Этот кран используют для подачи газообразных смесей.
Игольчатый кран сальниковый. Способен выдерживать температуру до шестидесяти градусов, а давление до 340 бар. Этот вид крана изготовлен из стали. Сальниковый кран можно используют в химической промышленности.
Сильфонный или вакуумный игольчатый кран. Данный кран невозможно заменить и по этой причине конструкция является не разборной.

Свойства

Вышеперечисленные краны и вентили используют для различного вида трубопроводов и для регулировки расхода жидкостей, газообразной среды, воды, а также химических и пищевых сред. Игольчатые краны и вентили устанавливают на специальных аналитических приборах и технологическом оборудовании. Также такие краны используют в инженерных коммуникациях и трубопроводах в кондиционерах на транспорте. Игольчатые краны монтируют на вспомогательных трубопроводах, давление в которых не больше 10мПа.

Запорная арматура

В отопительных системах запорная арматура на отопление используется для контроля подачи теплоносителя, а также для размыкания контура. Она позволяет контролировать процесс отопления, делая его более эффективным и рациональным. В большинстве случаев запорный кран на батарею отопления устанавливается на участках обвязки радиатора трубопроводом. Помимо функциональных преимуществ такое решение несет и практическую пользу – перекрыв запорный вентиль для батареи отопления, домовладелец сможет провести ремонт отопительного прибора без остановки работы всей системы обогрева. В настоящий момент запорная арматура для отопления представлена широким перечнем приборов.

Часто используются в отопительных системах следующие типы устройств:

запорные клапаны;
шаровые краны;
игольчатый вентиль;
задвижки.

Эти элементы изготавливаются из прочных металлов устойчивых к коррозии и действию высоких температур. Арматура запорного типа защищает контур от возникновения критических аварийных ситуаций и повышает надежность системы отопления, способствуя минимизации негативных последствий при выходе из строя отдельного отопительного прибора.

Шаровые краны

Шаровый кран – это запорная арматура для радиаторов отопления, которая устанавливается для регулирования подачи теплоносителя. Конструкция арматуры предусматривает наличие накидной гайки, внутренней резьбы, заглушки и воздуховыпускного устройства, предназначенного для спуска воздуха из системы.

При выборе данного вида арматуры необходимо обратить внимание на материал, из которого изготовлен кран и наличие уплотнительных колец, повышающих срок эксплуатации элемента в контуре. Хорошо себя зарекомендовали латунные краны, которые отличаются повышенной износостойкостью и устойчивостью к коррозии

Запорные клапаны

Данный вид арматуры применяют для обеспечения возможности замены радиаторов без слива теплоносителя с контура. По особенностям конструкции различают угловые и прямые запорные клапаны. Причем некоторые модели могут оснащаться спускным механизмом для плавного снижения давления в контуре. Для запорных клапанов характерна шланговая насадка – она позволяет производить монтаж устройства максимально быстро и просто.

Игольчатый кран

Функции, которые выполняет игольчатый кран для отопления, могут быть различными. В зависимости от конструкции это устройство может выполнять запорную, регулирующую и балансировочную функцию. В системах отопления чаще всего используют запорный игольчатый вентиль для радиатора отопления, который позволяет плавно перекрывать поток и избегать возникновения гидроударов, губительных для системы. В отличие от шарового крана, имеющего два положения работы, игольчатый вентиль может работать в трех положениях:

«закрыт»;
«открыт»;
«частично закрыт».

Задвижки

Данный тип арматуры выполняет исключительно запорную функцию. Из-за особенностей конструкции он может работать в двух режимах – механизм оборудован запирающим элементом, расположенным перпендикулярно к потоку теплоносителя. В открытом положении задвижка подает теплоноситель в контур, а в закрытом препятствует его циркуляции. Среди особенностей задвижки стоит отметить малое гидравлическое сопротивление, создаваемое в контуре, оптимальный диаметр внутреннего сечения, который совпадает с диаметром трубопровода, простой монтаж и высокую надежность.

Монтаж крана в систему отопления

Как правило, в систему отопления устанавливают кран, имеющий фланцы. Такой метод является более простым.

Чтобы выполнить монтаж необходимо:

подобрать место;
уплотнить резьбу вентиля с помощью ФУМ-ленты;
закрутить конструкцию;
проверить на наличие протечек.

Монтаж крана в систему отопления

Перед началом работы нужно удалить теплоноситель из системы. Если стоит автономная система, то проблем не возникнет. Для жителей многоквартирных домов следует согласовать этот процесс с обслуживающей фирмой.

Монтаж арматуры осуществляется перед отопительным прибором или за байпасом, служащим для непрерывного циркулирования воды после перекрытия. Если обводного трубопровода нет, то проводят его монтаж.

При установке крана учитывают:

обеспечить беспрепятственный поворот регулировочной ручки;
обеспечить свободный доступ к вентилю.

Перед покупкой вентиля следует убедиться в совпадении диаметров трубы и прибора, а также вида резьбы. Для фланцевых соединений такие элементы бывают:

две резьбы внутренние;
две резьбы внешние;
два типа резьбы находятся по разным сторонам.

На кранах фланцевого типа предусмотрена стрелка, указывающая направление движения воды. Также необходимо правильно наматывать уплотнитель. Если резьба на трубе открытого типа, то ФУМ-ленту наматывают, находясь лицом к трубе по часовой стрелке. При наличии открытой резьбы на фланце операция выполняется также, но находиться нужно лицом к вентилю. Далее прилагаются усилия для закручивания резьбы.

После окончания работы все проверяют на наличие протечек. Систему заполняют водой при высоком давлении. Причиной протечки является недостаточная герметизация.

Термостатический клапан

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.