Вентили: разновидности устройств и особенности монтажа

Вентиль водопроводный необходим для того, чтобы регулировать поток жидкости, который перемещается по трубам за счет смены проходного сечения. Такие конструкции крепят не только по краям пластиковых труб, но и в местах, где подключаются фильтры, насосы и другие приборы. От области крепления вентиля, а также от функций, которые он выполняет, будет зависеть тип, габариты и модификация детали.

Типы вентилей

Запорно-регулирующая арматура классифицируется по трем признакам:

• форма корпуса;
• вид запорной части;
• способ монтажа в системе.

По форме корпуса вентили бывают следующими:

• прямоточные — поток перекрывается седлом вентиля в поперечном направлении;
• угловые — запорный элемент перемещается навстречу движению среды;
• смесительные — для получения заданной температуры воды.

Запорный элемент различается по конструкции:

1. Шаровый — сквозная сфера в прямоточном корпусе. При совмещении продольных осей отверстия и корпуса движение потока полностью открывается. Поворот в перпендикулярном направлении на 100% перекрывает течение жидкости. Вентиль выполняет функцию только запорного элемента, а для регулирования он не подходит. Применение устройства связано с его высокой надежностью, быстротой перекрытия потока и компактностью. В нем практически ничего не ломается, поскольку деталей очень мало.
2. Клапанный — с запором, связанным с резьбовым штоком, ввинчиваемым в посадочную гайку. Узел применяется для регулирования расхода и для полного перекрытия потока (в крайнем нижнем положении).
3. Игольчатый — конический поршень с регулированием потока жидкости под высоким давлением (около 220 Бар).

Материалы вентилей:

• шаровые: латунь, нержавеющая или конструкционная сталь;
• клапанные: чугун, латунь.

Новые материалы также применяются для изготовления вентилей. Корпус из полипропилена делает устройство долговечным и одновременно дешевым. Фторопластовые покрытия позволяют повысить стойкость к коррозии и воздействию агрессивной среды.

Виды запорного механизма

По типу запора, все водопроводные вентили и краны делятся на несколько видов:

• Вентильные;
• Шаровые;
• Пробковые.

Ниже подробней ознакомимся с особенностями всех типов этих устройств.

Устройство вентильного крана

Вентильные

Вентильные краны представляют собой привычные всем запорные механизмы. Принцип их работы основан на перекрытии прохода эластичной прокладкой, установленной на штоке. Положение штока регулируется ручкой-маховиком при помощи червячного механизма.

Таким образом, при вращении ручки, шток приподнимается, в результате чего проход для воды открывается.

Среди достоинств данного механизма можно выделить:

• Способность выдерживать высокое давление;
• Возможность управлять потоком;
• Простота управления;
• Возможность ремонта.

Наряду с достоинствами, эти изделия имеют и некоторые недостатки:

Прокладка быстро выходит из строя, так как контактирует не только с водой, но и металлической поверхностью. Правда, заменить ее можно самостоятельно. Как правило, в комплекте к устройству имеется сборочный чертеж водопроводного вентиля, на котором показано как разобрать механизм и заменить испорченные детали.

Демонтаж прокладки буксы

• Для полного открытия или перекрытия прохода необходимо своими руками выполнить несколько оборотов маховиком, что не очень удобно.
• Механизм менее долговечный, чем другие виды арматуры.

По этим причинам в последнее время такие краны устанавливают довольно редко, только в тех случаях, когда нужно регулировать поток.

На фото – шаровый кран диаметром ¾

Шаровые

Шаровые водопроводные вентили в последнее время являются наиболее распространенными. Такое название они получили в результате того, что запорный механизм выполнен в виде шара со сквозным отверстием. Для перекрытия потока, шар поворачивается отверстием перпендикулярно трубопроводу.

Водопроводный шаровый вентиль обладает рядом достоинств, таких как:

• Долговечность, благодаря простоте механизма;
• Герметичность при закрытом проходе;
• Для открытия прохода нужно повернуть ручку лишь на 90 градусов;
• Доступная цена;
• Возможность использования совместно с сервоприводами и другими устройствами, которые позволяют управлять механизмом дистанционно или устанавливать его в системах автоматического перекрытия потока. (См. также статью Как выбрать смеситель: особенности.)

Схема шарового механизма

Что касается недостатков, то их немного:

• Инструкция по эксплуатации устройства подразумевает его использование только для полного перекрытия или открытия прохода, т.е. его нельзя применять для регулировки потока. В противном случае механизм быстро разгерметизируется.
• В случае выхода механизма из строя его нельзя отремонтировать.

Чаще всего в водопроводных системах применяют именно этот вид арматуры.

Пробковый кран

Пробковые

Устройство водопроводного вентиля пробкового типа напоминает вентильный кран, единственное, перекрытие потока осуществляется при помощи конусной пробки, которая прикреплена к штоку. При опускании штока пробка входит в отверстие и плотно перекрывает проход.

Следует отметить, что в водопроводных системах в последнее время такая арматура применяется крайне редко, так как вместо нее устанавливают более долговечные шаровые краны.

Пластиковый шаровый кран 1 2 дюйма

Устройство и работа клапанного вентиля

Самым важным рабочим органом вентиля является седло с затвором, перемещаемым вручную шпинделем. Клапанный вентиль водопроводный, устройство которого приведено ниже, содержит резьбу в корпусе и на штоке, обладающую свойством торможения. В результате диск затвора плотно прижимается к седлу, перекрывая поток, когда вентиль закрыт. В открытом состоянии проходное сечение остается неизменным при движении потока воды.

Обычно в корпусе резьба не делается, поскольку она быстро изнашивается. Для этого к нему крепят ходовую гайку, внутрь которой вворачивается шпиндель. Тогда вместо изношенного узла можно установить другой, а корпус при этом сохранится. Все детали взаимозаменяемы на вентиль водопроводный (ГОСТ 12.2.063-81, ГОСТ 5761-74).

Вентиль открывается вращением ручки. При этом шпиндель поступательно перемещается, освобождая проход для жидкости. Если вращение производить в обратном направлении, вентиль закроется.

Соединение устройства с трубопроводом производится через входной и выходной патрубки. Между собой их можно различать наличием стрелки, указывающей направление потока.

Разновидности кранов

Вентили для воды можно разделить на несколько основных типов:

• Конусные краны. Применяются подобные механизмы довольно редко, так как они очень быстро изнашиваются, что приводит к частой их замене.
• Клапанные вентили. Среди преимущества таких конструкций следует выделить возможность работать даже в очень хлорированной воде без потери технических особенностей. Ремонт таких вентилей является относительно простым и требует зачастую только замену уплотнителя.
• Шаровые вентили состоят из специального корпуса, в котором размещается шар с отверстиями. При повороте его это позволяет, как перекрывать, так и открывать поток воды. Такие системы очень часто применяются в бытовых системах и имеют различный дизайн, что позволяет подбирать их под любой тип интерьера.

Следует отметить, что вентили для воды могут иметь различный тип соединения с основной трубой:

Угловые вентили

Для перпендикулярного изменения направления передачи жидкости с возможностями перекрытия и регулировки применяется угловой вентиль водопроводный (чертеж ниже: а — проходной; б — угловой).

Перпендикулярное расположение входного и выходного патрубков определяет назначение вентиля для трубопроводов, изменяющих направление на 90о. Принцип его работы тот же самый, что и у проходного. Ход затвора производится соосно с входным патрубком.

Сфера применения угловых вентилей:

1. При подводе труб к отопительному радиатору, когда его перекрывает или регулирует расход теплоносителя вентиль водопроводный (фото см. ниже). Модели из высокотемпературного полипропилена удобнее и дешевле латунных при соединении с пластиковыми трубами.
2. Предотвращение вибрации и раскачки трубопроводов.
3. Снижение скорости потока жидкости без высокочастотного шума.
4. В противопожарных водопроводах при эксплуатации в любых положениях.
5. Упрощение монтажа труб за счет снижения расхода фурнитуры.

Устройство и принцип действия шарового вентиля

Основным рабочим органом вентиля является шар со сквозным отверстием. При положении ручки вдоль трубы кран открыт. Если ее повернуть перпендикулярно трубе, он закроется. Отверстие в шаре может быть круглым, квадратным, в виде трапеции или овала. В вентилях небольшого диаметра кран выполнен плавающим, а для крупногабаритных устройств его делают на специальных опорах. Высокая герметичность затвора обеспечивается эластичным уплотнителем. Это позволяет устанавливать данный тип моделей на газопроводах.

Вентиль водопроводный шаровый работает в двух крайних положениях при повороте на 90о, когда он полностью открыт или закрыт. Попытка регулирования расхода приведет к быстрому износу уплотнения.

Шаровые вентили имеют более широкие возможности присоединения патрубков при монтаже систем водоснабжения:

• проходные;
• угловые;
• с тремя и более отводами с целью перенаправления транспортируемых потоков.

Соединения с трубами делаются штуцерными, фланцевыми и приварными. Последний вариант позволяет стационарно установить вентиль водопроводный в систему.

Подробности

Виды материалов для устройств

Материалы изготовления приборов различаются в зависимости от сферы применения вентилей: внутри, либо снаружи зданий. Внутренние системы оснащают вентилями, выполненными из латунного, бронзового пластикового материла, нержавейки. Наружные сети применяют устройства, которые изготавливают из таких же материалов, как и для внутренних трубопроводов, еще их можно изготавливать из чугунного и стального материала.

Самые дорогие устройства изготавливают из бронзового и латунного материала, при этом они считаются долговечными. Они отличаются компактностью, легкостью, вентили устанавливают горячий и холодный водопроводы. Их монтируют в систему отопления, так как эти детали не подвержены образованию накипи на поверхности.

Устройства, изготовленные из нержавейки, имеют большой эксплуатационный срок. Из-за материала изделия стоят гораздо дешевле, чем устройства из бронзы и с латунью. Пластиковые детали считаются самыми дешевыми, имеющие средние технические характеристики. Изделия из этого материала широко применяют во всех водопроводных и отопительных системах.

Виды соединения с трубопроводом

Арматуру отличает метод стыковки элемента с трубой. Выделяют два способа:

1.муфтовый метод (резьбовой). Элементы соединяют при помощи резьбы, которая имеется снаружи или внутри детали. Во внутренних и внешних сетях бытового назначения устанавливают вентили данным методом.

Внимание! Муфтовый метод подходит для трубопроводов, в которых давление не превышает 1.6 МПа.

2.фланцевый метод применяют для чугунных, либо стальных изделий, торцы которых оснащены фланцами. Вентили имеют внушительный вес и размеры. Их устанавливают на крупных водопроводных магистралях, либо в промышленной сфере. Выдерживают давление внутри сети свыше 10 МПа.

Муфтовый тип вентиля монтируют в систему с помощью резьбы, которой должны быть оснащены концы трубопрокатов, предназначенных для соединения. Резьбу можно сделать самостоятельно, применив плашку. Размер плашки должен быть равен диаметру вентильного устройства, параметрам резьбы. Также можно использовать сварочный метод, чтобы на трубы установить сгоны, равных по диаметру с вентилем, номеру резьбы.

Внимание! Для герметичности соединений трубы с вентилем применяют нить, либо фум – ленту.

Если на вентилях имеется резьба с внешней стороны, то используют дополнительные крепежные детали в виде американок. Они представляют собой накидные гайки, оснащенные прокладками из резины. На конец трубы надевают американку. Далее к трубопрокату приваривают патрубок, имеющий бортик на конце. Он служит в качестве опоры для накидной гайки, когда будут накручивать вентильной устройство на резьбу.

Устройства фланцевого типа, устанавливают на трубопроводы при помощи монтажа этих элементов на обоих концах патрубков. Фланцы соединяются с трубопрокатами при помощи любого типа сварки.

Метод соединения вентильный пластиковых устройств

Для соединения вентиля из пластика с трубой применяют сварку специальным сварочным аппаратом. Труба и вентиль изготовлены из пластика, их соединение предполагает сварку, во время которой детали нагревают до температуры размягчения пластика.

Труба поддается нагреву с внешней стороны, вентильный прибор с внутренней стороны патрубка. Когда пластик трубы становится мягким, в патрубок вставляют трубопрокат, давая время для остывания. Труба с вентилем спаивается на уровне молекул, получая в итоге неразборную герметичную конструкцию.

Вентили-смесители для душа

Устройство выполняется однорычажным шаровым или в виде двух клапанных вентилей. В комплект входят сменная душевая головка с присоединенным гибким шлангом и изливом в ванну. Смеситель выполняют скрытым, выводя наружу только вентили управления температурой воды.

Классическим вариантом является двухвентильный аксессуар с ручной настройкой температуры. Холодная и горячая вода смешиваются в специальной камере, а затем поступают в шланг душа или на излив. Основными элементами прибора являются две кран-буксы со сменными прокладками.

Становится популярным однорычажное устройство с удобной регулировкой воды. Основным элементом смесителя является сменный картридж. При выходе из строя он легко снимается и заменяется новым.

Со встроенным термостатом упрощается регулировка. Он настраивается предварительно, что гарантирует выход воды с заданной температурой. Для этого в корпусе находится термостатический элемент, распределяющий потоки. Единственным недостатком таких моделей является высокая цена.

Монтаж

Вентили небольшого диаметра устанавливаются на резьбу (до 60 мм). На трубе имеется сгон, соединение уплотняется пенькой или фторопластовой пленкой. Намотка производится в направлении закручивания резьбы. За счет этого создается плотное соединение, способное выдержать высокое давление.

Труба большого диаметра соединяется фланцем с шайбой прямоточного или углового вентиля через уплотнительную прокладку. Стягивание их между собой производится болтами с гайками. Соединение фланца с трубой осуществляется посредством дуговой сварки.

Вентиль водопроводный: ремонт

При повреждении запорного элемента вентиля его заменяют аналогичным неизношенным или новым узлом. Для этого участок трубопровода освобождают от жидкости, перекрывая его с обеих сторон. Затем производится демонтаж запорного элемента клапанного типа. Шаровый вентиль снимается полностью рожковыми или разводными ключами. На фланцах гайки скручивают параллельно и постепенно — по 3-4 витка на каждой.

Сначала следует проверить исправность уплотнителей, которые заменяют при износе. Протечки большей частью происходят по причине деформации прокладок и при срыве резьбы при неправильной установке. Затем производится осмотр корпуса и седла. При отсутствии трещин узел собирается снова. Корпус ремонту не подлежит, если на нем появятся механические повреждения. Прирастание к трубопроводу требует его обрезки и необходимости проведения в дальнейшем сварочных работ.

В этом случае придется устанавливать вентиль водопроводный новый или отремонтированный. Неподготовленному человеку браться за сложный ремонт не стоит из-за незнания его особенностей.

Запорная арматура создает дополнительное сопротивление, поэтому в местах соединений могут образоваться засоры. Снимать вентили не всегда следует. Порой достаточно просто промыть трубопроводы, открыв все краны.

Замену сальника можно сделать аккуратно своими руками. Для этого надо перекрыть подачу воды со стояка, разобрать запорный механизм, заменить прокладки и смазать подвижные части.

Установка арматуры на фланцы

Фланцы представляют собой элементы в конструкции запорного устройства, которые соединяются с такими же симметричными фрагментами трубы болтами. Замену запорных устройств на фланцевых соединениях выполняют следующим образом:

1. Демонтируют все болты, а те, что не откручиваются, нужно срезать болгаркой.
2. Удаляются загрязнения на фланцах, выравнивается рабочая поверхность.
3. Устанавливаются новые прокладки между фланцами, и устройство стягивается болтами.

Основные правила при монтаже запорного оборудования:

• Очищается внутренняя поверхность трубопровода в месте проведения работ.
• Поверхность фланцев должна быть идеальной: гладкой, без трещин, царапин и сколов.
• Лучшим средством защиты от гидроудара станет установка обратного клапана.
• Если задвижка слишком тяжелая и большая, нужно предусмотреть дополнительную опору под нее. Это снизит риск перекоса и деформации места установки запорного узла.