Проходные вентили

Проходными называют вентили, которые имеют корпус с соосными или параллельными патрубками. Они предназначены для установки в пря­молинейных трубопроводах, широко применяются в практике и имеют преимущества, общие для всех вен­тилей.

Проходные вентили имеют недо­статки: относительно высокое гидрав­лическое сопротивление; наличие зо­ны застоя; большие строительные раз­меры; сложность конструкции корпуса и относительно большую массу.

Высокое гидравлическое сопротив­ление корпуса обусловливается там, что поток рабочей среды делает по крайней мере два поворота. Это соот­ветственно и увеличивает потери энергии. В нижней части корпуса, как правило, образуется зона застоя, кото­рая является местом скопления твер­дых частиц, различных включений и др. В современных конструкциях проходных вентилей образование зо­ны застоя пытаются исключить специ­альными закругленными формами внутренней полости корпуса.

Большие строительные размеры корпусов проходных вентилей обус­ловливаются их конструкцией. Корпу­сы в вентилях с фланцевым и линзо­вым присоединениями к трубопрово­ду имеют наибольшие размеры.

Проходной вентиль (рис. 1У.2) состоит из литого корпуса 1, на пере­мычке которого закреплено седло 2.

1 - корпус; 2 - седло; 3 - золотник; 4 - крышка со стойкой; 5 - шпиндель; 6 - ходовая гайка;

7 - маховик

Рисунок 2в - Проходной запорный вентиль с усиленным золотником

К корпусу крепится крышка 4, отлитая вместе с бугельной стойкой. На крышке смонтированы сальник и ходовая гайка 6, в которую ввинчен шпиндель 5. Последний связан с золотником 3 тарельчатого типа. Герметизация прохода в закрытом положении осущест­вляется по торцовой поверхности седла 2 и уплотнительного кольца, закреп­ленного на золотнике. Маховик закрепляют на шпинделе, который при вращении маховика совершает винтовое движение. Конец шпинделя, связанный с золотником, закруглен и упирается в подпятник. Это обеспечивает само­установку золотника по седлу, что устраняет перекосы и негерметичность и практически исключает вращение уплотняющего кольца по торцу седла после их соприкосновения. Ходовая гайка предохраняется от вращения при помощи неподвижного шпоночного соединения или винтовым стопором.

Для уплотнения между крышкой и корпусом устанавливают прокладку, закрепленную между фланцами корпуса и крышки.

Нижняя часть корпуса усилена ребром жесткости, что увеличивает его сопротивление моменту изгиба, возникающего обычно при неправильном мон­таже вентилей на трубопроводе. В целях уменьшения гидравлического сопро­тивления внутренняя полость корпуса вентиля выполнена закругленной. По­добная конструкция проходных вентилей наиболее распространена (за исклю­чением золотника, конструкций которых очень много).

Прямоточные вентили

К прямоточным относят вентили, корпус которых имеет соосные патрубки, а ось шпинделя расположена под углом к оси прохода.

Преимущества вентилей этого типа по сравнению с проходными следую­щие: относительно малое гидравлическое сопротивление; компактность конст­рукции; отсутствие зон застоя.Недостатки прямоточных вентилей— большая по сравнению с проходны­ми длина и относительно большая масса.

В прямоточных вентилях угол между осями прохода и патрубков состав­ляет 45—60°. Вентиль (рис. 1У.З) состоит из корпуса 1 с навинченными на него фланцами. Уплотнительная кромка получена при обработке корпуса.

1 - корпус; 2 - золотник; 3 - шток; 4 - крышка; 5 - сальник; 6 - стоика; 7 - маховик; 8 - ходовая гайка; 9 - шпиндель; 10 – сцепка

Рисунок 3в - Прямоточный вентиль

В этой конструкции крышка 4 крепится к корпусу вместе со стойкой 6'. Сальниковое устройство 5 обычной конструкции с нажимным фланцем. На стойке жестко посажена ходовая гайка 8. Наиболее интересным в рассматри­ваемой конструкции является то, что узел соединения 10, штока 3 со шпин­делем 9 вынесен за пределы корпуса. Таким образом, шпиндель, вращаясь и поступательно перемещаясь, передает штоку, а с ним и золотнику только по­ступательное движение. Этим устраняется вращение золотника, а также улуч­шаются условия работы сальниковой набивки. Золотник состоит из тарелки с приваренным к ней полым штоком. Этим облегчается конструкция затвора.

Не меньший интерес представляет конструкция прямоточного вентиля (рис. У1.4), в котором в качестве запорного элемента применена диафрагма (мембрана), связанная с тарелкой плунжера. Верхняя часть мембраны слу­жит одновременно уплотнительным элементом, разделяющим рабочую по­лость вентиля и окружающую атмосферу. Это уплотнение прижимается к верхнему фланцу корпуса / крышкой 5. В прямоточном вентиле данной кон­струкции отсутствует сальник, что позволяет существенно уменьшить его га­баритные размеры. Перекрытие прохода достаточно герметично. Ось шпинде­ля в отличие от приведенной ранее конструкции перпендикулярна оси пат­рубков.

1 - корпус; 2 - мембрана; 3 – маховик; 4 - шпиндель; 5 - крышка

Рисунок 4в - Прямоточный мембранный вентиль

В прямоточном вентиле (рис. 1У.5, а), несмотря на обычное решение об­щей компоновки (ось шпинделя 5 наполнена под углом к оси патрубков), корпус состоит из двух частей простой конфигурации, очень удобной для массового производства, — собственно корпуса / и патрубка 2 с двумя флан­цами. Седло 3 одновременно является соединяющим и центрирующим эле­ментом патрубка и корпуса. В такой конструкции отпадает необходимость в верхней крышке, так как этот разъем практически не нужен. Доступ к дроссельной паре возможен со стороны патрубка. Сальниковое устройство 6 смонтировано непосредственно на корпусе. Это существенно уменьшает га­баритные размеры вентиля. Отсутствие крышки позволяет отлить стойку вме­сте с корпусом. При этом конструкция его становится монолитной и надежной. Однако недостаток такого конструктивного решения заключается в том, что уплотнение (золотник и седло) оказывается под непосредственным воз­действием усилий, действующих на патрубок со стороны трубопровода. Это при неправильном монтаже может достаточно легко нарушить герметичность вентиля. Кроме того, привод развивает достаточно большое усилие, необходимое для гер­метизации прохода, поэтому шпильки, соединяющие патру­бок с корпусом, воспринимают значительную суммарную на­грузку. Оригинальность такого конструктивного решения за­ключается еще и в том, что прямоточный вентиль легко можно превратить о угловой. Для этого достаточно переста­вить патрубок, как показано на рис. 1У.5, б.

а - прямоточный; б - угловой;

1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3 - седло; 4 - золотник; 5 - шпиндель; 6 - сальник; 7 - нажимная гайка; 8 - ходовая гайка

Рисунок 5в - Запорный вентиль

Интересным является так­же и конструктивное решение сальникового устройства, ис­ключающее применение нажим­ного фланца для затягивания набивки сальника. Его роль вы­полняет гайка 7, одновременно служащая направляющей для шпинделя и элементом, предо­храняющим от попадания гря­зи в резьбовую часть шпинделя.