Что такое игольчатый вентиль?

Как выбрать вентиль для воды

При выборе вентиля на водопровод рекомендуется обратить внимание на:

• вид устройства;
• материал, из которого изготовлен вентиль;
• способ крепления.

Разновидности водопроводных вентилей

Выпускаются следующие виды вентилей для воды:

• клапанные;
• шаровые.

Принцип работы клапанного вентиля заключается в перекрытии воды при помощи прокладки, установленной на штоке.

Принцип работы клапанного вентиля

Основными достоинствами клапанного вентиля являются:

• наличие возможности управления потоком воды;
• возможность проведения ремонта своими руками.

К недостаткам клапанных вентилей относятся:

• недолговечность устройства. Прокладка, выполняющая роль запора, соприкасается не только с водой, но и металлическим корпусом вентиля, что приводит к увеличению естественного износа;
• сложность использования устройства. Для полного перекрытия потока необходимо сделать несколько оборотов управляющим маховиком.

Шаровые вентиля перекрывают воду благодаря запорному механизму, изготовленному в виде шара. При повороте управляющего рычага отверстие в шаре переворачивается перпендикулярно потоку жидкости.

Принцип работы вентиля с запорным шаром

К преимуществам шаровых вентилей относятся:

• простота устройства, которая гарантирует длительный период использования;
• полная герметичность в перекрытом положении;
• простота использования. Для полного перекрытия воды необходимо повернуть ручку управления на 90º.

Недостатками шаровых кранов являются:

• невозможность ограничения потока (исключительно полное перекрытие);
• невозможность проведения текущего ремонта. Если устройство перестало выполнять свои функции, то потребуется полная замена.

Для полного перекрытия потока воды целесообразнее устанавливать шаровые вентиля. Если требуется регулировка потока воды, то лучше вмонтировать клапанный вентиль.

По конструкции водяной вентиль может быть:

проходным. Проходной вентиль пропускает воду в определенном направлении и служит для перекрытия потока. Устанавливается исключительно на ровный участок водопровода;

Вентиль прямого прохождения воды

прямоточным. Разновидность проходного вентиля с меньшим гидравлическим сопротивлением;

Проходной вентиль с меньшим сопротивлением

угловым. Вентиль устанавливается на угловое соединение труб. Входящий поток перпендикулярен выходящему потоку.

Вентиль для установки на изгибе труб

Выбор материала вентиля

Вентиль перекрытия воды может быть изготовлен:

• из латуни. Материал отличается небольшим весом, малыми габаритными размерами и долговечностью. Основной недостаток – высокая стоимость. Латунный вентиль может быть установлен как на холодную воду, так и на горячую;
• из бронзы. Стоимость бронзового вентиля выше, чем латунного, а характеристики устройств практически идентичны;
• из нержавеющей стали. Относительно дешевые устройства больше подвержены оседанию накипи. Поэтому для горячей воды практически не используются;
• из пластика. Пластиковые вентили также отличаются долговечностью и невысокой стоимостью. Пластик практически не подвержен коррозии и оседанию накипи.

На металлические трубопроводы устанавливаются латунные или бронзовые вентили, а также устройства из нержавеющей стали. Пластиковые вентили устанавливаются исключительно на пластиковые водопроводы.

Подбор способа крепления вентиля

По способу крепления водопроводные вентили подразделяются на:

резьбовые. Монтаж производится при помощи резьбы и фиксирующей контргайки, которая имеется на водопроводной трубе и самом устройстве. Резьбовой вентиль надо подбирать по виды резьбы (внутренняя, наружная), ее диаметру и шагу. Установка возможна как на металлический, так и на пластиковый водопровод;

Вентиль для водопровода с внутренней резьбой

фланцевые. Крепятся при помощи специальных устройств (фланцев), расположенных на краях вентиля и водопроводных труб, и соединенных между собой крепежными болтами. Устройства устанавливаются преимущественно на металлические водопроводные системы;

Вентиля, фиксируемые при помощи специальных элементов

приварные. Монтируются методом сварки. Приварные вентили могут быть установлены на металлические и пластиковые трубопроводы.

Водопроводный вентиль, устанавливаемый методом сварки

Резьбовые и фланцевые вентили можно снять для проведения ремонта и установить заново. Приварной вентиль установить второй раз не получится.

Советы по выбору

Перед приобретением, обратите внимание на следующие моменты:

Область применения элемента. Выбирайте изделие с соответствующими техническими характеристиками;
Материал изготовления (чугун, сталь, бронза, нержавейка). Обычно оптимальный вариант по соотношению цена-качество – чугун или недорогая нержавеющая сталь

Если планируется эксплуатация в агрессивных средах — выбирайте бронзу и нержавейку с высоким содержанием никеля (марки AISI304 или 12×18н9);
В случае выбора устройства для регулировки потоков высокого давления — подойдет углеродистая сталь (марки У8,У10 и тп.);
Обратите внимание на качество выполнения детали – при закрытии игла не должна касаться опоры, а при открытии — доставаться из гнезда;
Продуманно подходите к выбору типа подключения. Оно может быть муфтовым или фланцевым;
Для централизованных систем отопления лучше использовать ручной кран Маевского, позволяющий в любое удобное время стравливать накопившийся в батареях воздух

Для частных домов подойдут автоматический вариант. Так же автоматический кран подойдет для устройства в местах с затрудненным доступом.

В интернете можно найти много обзоров игольчатых кранов, которые могут помочь вам с выбором. Но почти все они описана в нашей статье.

Запорные устройства

Краны, используемые для установки в систему обогрева помещения, следует условно разделить на две группы – запорные и регулирующие. Деление это во многом условно, поскольку и запорная арматура позволяет регулировать движение теплоносителя. Естественно, в этом случае точность регулировки получается довольно низкой, однако отсечь батарею от источника воды можно.

Схема шаровой конструкции

Самой простой и часто используемой разновидностью кранов являются шаровые:

Шаровой кран предназначен для отключения радиатора. Его конструкция позволяет устанавливать устройство либо в открытое, либо в закрытое положение, так что регулировка осуществляется довольно по принципу «есть тепло – нет тепла».

Шаровые краны для радиаторов отопления обеспечивают двухпозиционную регулировку

Обратите внимание!В принципе, можно зафиксировать вентиль и в промежуточном положении, но тогда скорость его износа возрастет многократно за счет трения взвешенных в воде частиц о запорный элемент.Так что лучше этого не делать без крайней необходимости

• Блокировка потока теплоносителя осуществляется за счет движения металлического шара с отверстием, соосным трубному просвету. При повороте рукоятки крана в действие приходит шток, который проворачивает сферу внутри корпуса, совмещая отверстие в ней с просветом трубы.
• Как правило, детали кранов производятся из стали, бронзы или латуни. За герметизацию соединений и запорной части отвечают фторопластовые прокладки, которые при необходимости можно заменить своими руками.
• Присоединение к радиатору осуществляется либо с помощью обычной гайки, либо с помощью «американки».

Шаровая конструкция с американкой

В отличие от шаровых кранов, конусные вентили дают возможность регулировать поток теплоносителя более плавно. Это обеспечивается особенностями их конструкции:

Устройство в разрезе

• Запорным элементом выступает конусный шток, на поверхность которого наносится резьба.
• Когда мы вращаем маховик, шток двигается по резьбе, смещаясь в вертикальной плоскости.
• В крайнем нижнем положении просвет трубы полностью перекрывается. Герметичность перекрытия обеспечивается эластичными прокладками, которые надеваются на кольцевые канавки штока.
• Поднимая запорную часть, мы приоткрываем просвет, и теплоноситель начинает поступать в радиатор.

Обратите внимание!Регулировать микроклимат в помещении можно лишь приблизительно, уменьшая или увеличивая количество горячей воды в каждой батарее

Модель в полипропиленовом корпусе

На практике чаще всего используются бронзовые или латунные конусные краны для радиаторов отопления: полипропиленом комплектуются только системы, часть труб в которых тоже сделана из пластика. Это объясняется сравнительно небольшой прочностью и износостойкостью полимеров по сравнению с сантехническими сплавами.

С другой стороны, полипропиленовые краны для радиаторов отопления стоят несколько дешевле, потому в условиях дефицита бюджета их вполне можно использовать.

Кран Маевского

При заливке теплоносителя в систему отопления внутрь вместе с водой или антифризом попадает и воздух.

Для его удаления используются специальные устройства – так называемые краны Маевского:

Устройство для выпуска воздуха

• Конструкция такого изделия достаточно проста: его основу составляет запорный шток, установленный в корпусе с резьбой под радиаторную пробку.
• Шток приводится в движение либо отверткой, либо специальным ключом, открывая просвет трубы в седловине.

Обратите внимание!Если есть возможность, покупайте вентили под отвертку, поскольку ключ вы будете регулярно терять, что и неудивительно – пользоваться им придется один-два раза в год. Нужно иметь в виду, что пропускная способность у такого крана невелика, так что, например, на расширительный бак его ставить не стоит: стравливать лишний воздух придется около часа

В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх

В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх

Нужно иметь в виду, что пропускная способность у такого крана невелика, так что, например, на расширительный бак его ставить не стоит: стравливать лишний воздух придется около часа. В такой ситуации больше подойдет обычный вентиль или водоразборный кран, установленный изливом вверх.

Фото установленного клапана

Виды игольчатых вентилей

Вентили этого типа различаются по нескольким параметром. По предназначению выделяют три вида устройств:

• запорные;
• регулирующие;
• балансировочные.

Запорные вентили способны полностью перекрывать поток. Они наиболее устойчивы к воздействию высокого давления и температур, но срок их службы недолгий. В такие вентили часто попадают жидкости и газ, приводящие к коррозии металла. Используют запорные вентили на крупных магистралях.

Регулирующие игольчатые вентили применяют в том случае, если необходимо изменить свойства внутренней рабочей среды. Например, уменьшить давление или объем. Областью их применения являются трубопроводы небольшого диаметра с жидкой средой.

Балансировочные вентили предназначены для регулирования гидравлического сопротивления. Другими словами, они перенаправляют потоки жидкостей из одной трубы в другую, позволяя сохранять баланс объема, давления, скорости или температуры на заданном уровне. Их часто устанавливают на отопительные системы.

По конструктивным особенностям выделяют вентили:

• проходные;
• угловые;
• прямоточные.

Проходные вентили устанавливают на трубопроводы в местах прямого соединения труб. Они отличаются относительно большими габаритами по сравнению с размером трубы. Из-за особенностей конструкции в таких механизмах часто происходит застой, их периодически необходимо прочищать.

Угловые вентили используются там, где трубы расположены под углом друг к другу. Например, если трубопровод поворачивает, образуя колено. В месте поворота устанавливают игольчатый вентиль углового вида. Они бывают разных диаметров и предназначены для систем с любой внутренней средой.

Прямоточные конструкции отличаются относительно большой длиной и массой. В быту они не нашли широкого применения, несмотря на ряд преимуществ, в число которых входит меньшая возможность застоя внутри механизма. Используют их в качестве регулирующей арматуры в нефтепроводах.

• сальниковые;
• сильфонные.

Одним из элементов сальниково вентиля является уплотнитель, который препятствует выходу рабочей среды наружу, независимо от положения штока. Этот вариант не всегда является надежным с точки зрения герметичности.

Сильфонные вентили в качестве герметизирующей среды используют вакуум. Вакуумные прослойки часто используют в системах с высоким давлением. Они более надежные и реже дают утечки.

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.

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

1. 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.
2. 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.

Рекомендуем ознакомиться: Термоусаживаемые муфты для защиты швов труб ППУ изоляции

Монтаж крана в систему отопления

Как упоминалось выше — для выпуска воздуха из системы отопления применяется устройство под название кран Маевского. Естественно, с 1933 года его конструкций стала более совершенной и удобной для эксплуатации.

Игольчатый воздухоотвод в системе отопления устанавливается в верхней части радиатора со стороны, противоположной поступлению воды. Именно в этом месте собирается лишний воздух.

Если система отопления в доме вертикальная — вентиль устанавливается на радиаторе самого верхнего этажа. При схеме параллельного подключения – монтируется на батареи верхнего и нижнего уровней.

А вообще при установке нужно учитывать конструктивные особенности расположения батарей, и монтировать краны в местах предполагаемого скопления воздуха.

В обычной городской квартире обязательному оснащению подлежат:

• Все батареи в доме;
• Компенсаторы и аналогичные приборы;
• Трубопроводы верхнего уровня системы отопления.

Кроме того, в последнее время все чаще выпускаются полотенцесушители, адаптированные под установку крана Маевского.

В современных батареях вентиль обычно устанавливается на этапе изготовления производителем.

Воздух с помощью крана Маевского выпускается из системы отопления до появления непрерывной струи воды.

Этапы процесса

1. Сливаем из системы отопления всю воду.
2. Выкручиваем заглушку из верхней части батареи;
3. Вкручиваем на место заглушки воздухоотвод. Для более надежной герметизации накрутите на резьбу крана ФУМ-ленту или льняное волокно;
4. При монтаже в чугунный радиатор без отверстия – это отверстие следует просверлить в боковой заглушке батареи. Диаметр его должен быть немного меньше диаметра крана. Затем внутри отверстия нарезается резьба. После этого вентиль примеряется и вкручивается;

Классификация и сфера применения клапанов

Регулирующий клапан является наиболее распространенным типом арматуры для изменения давления циркулирующей по трубопроводу среды. Такие конструкции используются в промышленных и бытовых системах водоснабжения, газоснабжения и магистралях дли транспортировки нефти и газа.

Также существует клапан запорно-регулирующий, который позволяет не только изменять расход подачи, но и полностью перекрывать циркуляцию среды. В такой арматуре в качестве запорного механизма применяется плунжер, профильная часть которого при перемещении изменяет сечение проходного отверстия, а при полном контакте с седлом, за счет уплотнительных поверхностей, обеспечивает герметичность отсечения.

Регулировочный клапан может изготавливаться из нержавеющей стали, чугуна, высоколегированных сплавов либо латуни. Выбор материалов непосредственно зависит от типа рабочей среды, с которой будет контактировать арматура.

Клапан с ручным приводом

Ранее на рынок поставлялись исключительно клапаны с ручным приводом, управление которыми осуществлялось за счет вращения штурвала. Такие конструкции, ввиду необходимости прикладывания значительных усилий, не использовались на трубопроводах больших диаметров (свыше 150 мм).

В современной практике такие конструкции используются в бытовой сфере, тогда как в промышленности широкое распространение получили аналоги с автоматическим управлением. Автоматический клапан регулятор комплектуется датчиками, которые фиксируют уровень давления в системе, и в соответствии с заданным алгоритмом действий изменяют расход рабочей среды посредством перемещения затвора электрическим, гидравлическим либо пневмоприводом.

В зависимости от формы корпуса клапаны делятся на следующие типы:

• проходные – не меняют направление движения рабочей среды, монтируются на прямых участках трубопровода;
• угловые – изменяют направление трубопровода на 900;
• трехходовые – корпус укомплектован тремя патрубками (2 – входные, 1 – подающий), используются для смешивания двух видов рабочей среды в один поток.

Угловой клапан с электроприводом фланцевого типа Также классификация выполняется по способу фиксации клапанов на трубопроводе, согласно которому арматура может быть приварной, фланцевой, муфтовой либо штуцерной. В бытовой эксплуатации наиболее распространены муфтовые конструкции, стыкующиеся с трубами посредством резьбового соединения, в промышленности – фланцевая (соединяется болтами и гайками через специальную закладную пластину) и приварная арматура.

Особенности конструкции и принцип действия

В качестве примера рассмотрим клапан регулирующий фланцевый проходного типа, конструкция которого приведена на изображении.

Конструкция регулирующего клапана

На схеме представлены следующие узлы компоновки:

• В – корпус клапана;
• F – фланцы, посредством которых арматура фиксируется на трубопроводе;
• Р – уплотнительный блок, обеспечивающий герметичность клапана и предотвращающий выход транспортируемой среды за пределы его корпуса;
• S – шток, соединяющий привод арматуры с затворным механизмом;
• Т – плунжер, выступающий в качестве запорного узла;
• V – пропускное отверстие (седло), в которое при регулировке давления входит запорный плунжер.

Принцип работы арматуры достаточно прост – шток передает исходящее от привода усилие на плунжер, который опускается и изменяет сечение пропускного отверстия, вследствие чего уменьшается объем проходящей через клапан жидкости либо газа. Это приводит к падению уровня давления в трубопроводе и росту скорости перемещения рабочей среды. Если плунжер полностью перекрывает пропускное отверстие давление в системе стает нулевым, при условии полной герметичности контактирующих узлов.

Технология монтажа вентилей

То, каким образом устанавливается в систему запорно-регулирующий вентиль, зависит от способа исполнения его корпуса, согласно которому арматура бывает:

• муфтовой (резьбовой);
• фланцевой;
• сварной.

Муфтовые конструкции предназначены для установки на трубопроводы диаметром 10-40 мм. В зависимости от конфигурации резьбы муфта может быть внутренней (ВР – внутренняя резьба) либо наружной (НР). Также встречаются комбинированная арматура типа ВР-НР, в которой одна муфта наружная, а вторая – внутренняя.

Наиболее распространенными на рынке являются вентили ВР с накидной гайкой типа американка. Такие конструкции имеют преимущества в плане простоты монтажа, при их установке нет необходимости вращать саму арматуру – гайка не имеет фиксации на корпусе и затягивается независимо.

Муфтовый вентиль с комбинированной резьбой ВР-НР

Технический алгоритм установки вентилей ВР и НР идентичен: на резьбу трубы наматывается тонкий слой уплотнителя (пеньки, льна либо ФУМ-ленты), после чего арматура стыкуется с трубопроводом и фиксируется гайкой, которая затягивается с помощью разводного ключа.

Фланцевые конструкции преимущественно устанавливаются на промышленные трубопроводы диаметром 40-1600 мм. С помощью фланцев могут монтироваться как угловые, так и прямоточные корпуса. Фланец представляет собой стальную пластину круглой либо квадратной формы, в центральной части которой расположено входное отверстие под трубу, а ближе к краям – равноудаленные друг от друга посадочные гнезда под фиксирующие шпильки или болты.

Процесс соединения начинается с приваривания фланцев к торцевым частям стыкующихся труб (их пропускные отверстия должны строго совпадать), после чего между фланцами размещается уплотнительная прокладка и пластины стягиваются друг с другом посредством болтов и гаек.

Частые неисправности и особенности ремонта

Наиболее распространенной причиной потери вентилями герметичности является износ либо деформация уплотнительных элементов из-за превышения максимально допустимой рабочей температуры. Ремонт конструкции осуществляется посредством замены поврежденных узлов арматуры, при серьезных поломках – трещинах на корпусе либо деформации седла, вентиль меняется целиком.

Схема разборки вентиля

Первоначально необходимо отсечь подачу воды на поврежденный участок трубопровода, перекрыв смежную запорную арматуру. Демонтаж конструкции фланцевого типа осуществляется последовательной разборкой резьбовых пар – с каждого болта необходимо по очереди скручивать гайки на 3-4 оборота. Разъединять фиксирующие элементы можно по завершению раскручивания всех гаек. Данный процесс может быть достаточно затруднительным, поскольку фланцы нередко прикипают друг к другу, что часто встречается на высокотемпературных трубопроводах.

Далее выполняется разборка вентиля, визуальный осмотр конструктивных узлов и выявление подлежащих замене комплектующих. Отметим, что вентили выполненные в “взрывобезоспасной” конфигурации, в которых шток утоплен внутрь корпуса, не подлежат ремонту, поскольку разобрать такую конструкцию нельзя.