Вентиль для регулировки: разновидности, модели и характеристики

Общие сведения

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

Устройства выпускаются различных видов, их классифицируют на:

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

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

• игольчатый;
• регулирующий для манометра;
• запорный.

Их цена зависит от материала и размера.

Использование игольчатого крана

1. В устройстве есть запорный механизм для манометра, устанавливают его на трубопроводе перед манометром, что позволяет выключить его, когда нужно и продуть.
2. Он необходим также для того, чтобы была возможность перекрывать в автоматическом режиме поток, если произойдет разрыв очень чувствительных элементов манометра.

1. Вентиль — регулирующая-запорная арматура, применяющаяся для того, чтобы предотвратить возникновения гидроударов в трубопроводных системах. Они случаются при очень быстром открытии и закрытии запорной арматуры.
2. Инструкция рекомендует использовать устройства в трубопроводах, имеющих длинные участки, что позволяет избежать резкого перекрытия потока, которое может привести к разрушению трубопровода.
3. Конструкция устройства позволяет выдерживать высокое давление, доходящее до 220 Атм и плавно регулировать поток жидкости, пара или газа.

Характеристики и достоинства

Оборудование имеет несколько очень важных особенностей:

• ручное управление;
• уплотнением с помощью фланца;
• муфтовое соединение манометра;
• закрытие клапана при разрыве компонентов манометра.

Применяется игольчатый вентиль для регулирования своими руками в ступенчатом периодическом режиме потока рабочей среды, в том числе теплоносителя в системе отопления.

У него есть три положения:

• закрыт;
• открыт частично;
• полностью открыт.

Выбираем игольчатый вентиль

При определении модификации оборудования необходимо решить, где оно будет применяться и для чего.

Изготавливают вентили из разных материалов, в том числе:

• стали;
• чугуна;
• кованого чугуна;
• нержавейки;
• латуни.

Подбирая устройство, возьмите во внимание также то, в какой сфере и отрасли его нужно эксплуатировать:

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

Чтобы точно определить необходимый кран, учтите, для какой среды его нужно использовать и из какого материала он должен быть сделан. Последние отличаются своими характеристиками, коррозийной стойкостью, рабочей температурой и ценой.

Например:

1. Серый чугун подходит для не очень ответственных участков и водопроводов.
2. Бронза — для коррозийной среды, она устойчива к появлению ржавчины.
3. Углеродная сталь прочная и надежная, применяется в среде с высоким давлением.
4. Хромомолибденовая сталь используется на теплоцентралях из-за ее высоких жаропрочных характеристик.
5. Нержавеющая сталь и никель жаропрочные, с высокой степенью устойчивости к коррозии.

Особенности и принципы работы

Игольчатый запорный вентиль получил свое название от особенности конструкции рабочей части запирающего штока. Он имеет коническую форму, по внешнему виду напоминающую иглу. В остальном его комплектация и принцип работы не отличается от своих аналогов.

Игольчатый запорный вентиль состоит из:

• корпуса (сталь, никелированная сталь, латунь, медь и другие металлы);
• поворотной рукояти, с помощью которой в движение приводится запорный механизм;
• шток с коническим запорным шпинделем;
• уплотнителя;
• гайки и крышки сальника;
• кожуха;
• установочного винта.

При вращении поворотной рукояти, шток плавно перемещается по седлу вниз, перекрывая поток.

При вращении в обратную сторону – шпиндель подымается вверх, открывая проход для рабочей среды трубопровода. Благодаря конической форме штока, возможна очень плавная регулировка хода рабочей среды.

Существуют конструкции данной запорной арматуры с ручной регулировкой и с электрическими приводами.

Область применения

Игольчатый запорный вентиль имеет очень широкую область применения. Он может использоваться для регулировки рабочей среды трубопроводов, транспортирующих жидкости, газы, пар, пищевые и химические вещества.

Игольчатый запорный вентиль маркировки ВИ и ВТ часто устанавливают на системах низкого давления до 10 МПа. Однако чаще эту запорную арматуру считают вентилями высокого давления.

Нержавеющий игольчатый запорный вентиль 15с54бк (ВИ) и ВТ-5 может устанавливаться на трубопроводах высокого давления от ДУ6, ДУ10, ДУ15 до труб, диаметром 65 мм. К тому же, модели 15с54бк (ВИ) и ВТ-5 работают в условиях давления до 40 МПа и выполняют свои функции при температуре рабочей среды от -40 до +200ºC.

Игольчатый запорный вентиль 15с54бк может использоваться в системе трубопроводов высокого давления в условиях однородной, не вязкой проходящей среды.

Где игольчатый вентиль незаменим?

Есть два случая, когда в систему трубопровода стоит устанавливать исключительно игольчатый запорный механизм 15с54бк (ВИ) или ВТ-5. Попытка заменить его любым другим оборудованием будет крайне нерациональной.

Игольчатый запорный вентиль всегда устанавливают перед манометром, чтобы можно было отключить от системы измерительный прибор для его прочистки и продувки. К тому же, данная запорная арматура в автоматическом режиме перекрывает поток в случае разрыва элементов манометра.
Игольчатый запорный вентиль устанавливают в системе трубопроводов высокого давления, особенно на магистральных длинных пролетах. В этом случае оборудование типа 15с54бк (ВИ) или ВТ-5 вообще является незаменимы, поскольку любой запорный механизм, перекрывающий поток резко, может привести к гидравлическому удару и порыву трубопровода

На магистралях высокого давления до 15 МПа очень важно плавное приостановление движения рабочей среды.

Достоинства и недостатки

Несмотря на большое количество разновидностей, все игольчатые вентили имеют общие положительные и отрицательные характеристики.

К достоинствам игольчатых вентилей относятся:

способность выдерживать большие перепады температур;
возможность функционировать в условиях повышенного давления;
простота конструкции, возможность самостоятельной установки и технического обслуживания;
устойчивость к коррозии при соответствующем качестве металлических деталей;
долговечность — срок эксплуатации достигает 15 лет;
плавность перекрытия потока, что важно для систем с высоким давлением, где резкое перекрытие может спровоцировать прорыв;
герметичность устройства по отношению ко внешней и внутренней средам при полном опускании штока;
работа с вязкой внутренней средой в условиях безнапорного трубопровода.

К недостаткам игольчатых кранов относятся:

• высокое гидравлическое сопротивление, что приводит к гидравлическим потерям кинетической энергии, проще говоря, рабочей среде сложнее пройти через участок с игольчатым вентилем, чем через гладкую трубу;
• невозможность работать с вязкой внутренней средой в условиях высокого давления;
• относительно большой участок замещения трубы (большой показатель строительной длины), что влияет на физические свойства рабочей среды;
• необходимость периодической очистки некоторых видов изделий от попадающих внутрь жидкостей;
• работа только с односторонним потоком, невозможность перенаправить поток в другую сторону;
• сложность замены вентиля при выходе его из строя, поскольку эта деталь является несъемной.

Конструктивные особенности

Кран выглядит как тройник с Т-образным расположением трубок. По этой причине сантехники стали называть его тройником. Что касается конструкции механизма, то она включает в себя:

1. Герметичный металлический корпус, который надежно защищен от проникновения влаги, коррозийных процессов и прочих негативных воздействий. В качестве материала для изготовления корпуса задействуют чугун, бронзу, сталь или латунь.
2. Затвор с несколькими проходными каналами, которые обладают разной формой.
3. Три отверстия (выходное, с подводом горячей и холодной воды).

Треххододовые краны могут отличаться некоторыми дополнительными характеристиками

Также тройник может отличаться рядом дополнительных свойств, которые указываются на его упаковке. В зависимости от типа затвора, вмонтированного в механизм, выделяют конусные, цилиндрические или шаровые изделия. Принцип крепления бывает фланцевым, муфтовым, вварным или штуцерно-торцовым. Управление механизмом осуществляется вручную, приводной системой или электронным регулятором. Что касается формы заглушки, то она бывает трех видов — S, T, L.

Где надо ставить 3-ходовой кран и когда он не нужен

Прежде чем заниматься подбором трехходового вентиля, желательно убедиться в том, что он действительно необходим. Ведь в интернете и в реальной жизни хватает советчиков, слабо понимающих суть вопроса. Итак, перечислим ситуации, когда этот вентиль реально нужен:

1. Для защиты твердотопливного котла от подачи холодного теплоносителя и выпадения конденсата на внутренних стенках топки.
2. Чтобы регулировать температуру воды в отопительных контурах.
3. Для ограничения нагрева теплоносителя в контурах теплого пола.

О конденсате, провоцирующем образование липких наростов на стенках камеры ТТ-котла, сказано немало, в том числе и на нашем ресурсе. Он появляется в процессе разогрева, когда температура в топке уже высокая, а вода из системы отопления поступает холодная. Чтобы этого избежать, подающая и обратная магистраль связывается байпасом, где и ставится 3-ходовой кран. Он заставляет теплоноситель из котлового бака течь по малому кругу, и только при нагреве до 50—60 °С начинает подмес воды из системы.

Схема с байпасом и смесителем оберегает ТТ-котел от появления конденсата и температурного шока
Система с несколькими отопительными контурами, работающими в разных режимах

Регулирование температуры в отопительных контурах с помощью смесительного узла необходимо в таких случаях:

• в сложных системах отопления, когда к общей гребенке надо подключить несколько линий с разными температурными режимами, например, радиаторная сеть, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
• при подключении тех же потребителей к буферной емкости – тепловому аккумулятору;
• при подаче нагретой воды в теплообменник вентиляционной приточной установки, задействованной для воздушного отопления загородного коттеджа.

Клапан в отопительном контуре не только регулирует температуру на подаче, но и позволяет котлу нагреть теплоаккумулятор

Поскольку в греющие контуры теплых полов направляется теплоноситель с температурой не более 50 °С, а от котла может поступать и 85 °С, то ее следует ограничить. Обычно (но не всегда!) вопрос решается путем установки на распределительный коллектор смесительного узла с 3-ходовым вентилем. Последний смешивает охлажденную воду из напольных контуров с «внешним» теплоносителем, идущим от котла.

Схема приготовления воды нужной температуры для подачи в петли теплых полов

Теперь обозначим ситуации, когда покупка и монтаж смесителя (или разделителя) не обязательна:

1. Если протяженность каждой петли водяного теплого пола не превышает 50—60 м, чего вполне возможно добиться, то регулирование делается без смесительного узла. Вместо него на обратный коллектор ставятся головки типа RTL, ограничивающие поток по количеству теплоносителя.
2. Когда на обогрев частного дома поочередно работает 2—3 отопительных агрегата, поддерживающих постоянную температуру в сети не ниже 40 °С, то ставить трехходовой клапан для твердотопливного котла не нужно.
3. В системах отопления с естественной циркуляцией воды. Причина – перепад давления на клапане, препятствующий движению теплоносителя. То же касается теплоаккумуляторов, задействованных по самотечной схеме.

Если вас интересует, почему лучше выбрать головки RTL и как они управляют контурами напольного обогрева, посмотрите видео от опытного мастера и нашего эксперта Владимира Сухорукова:

Watch this video on YouTube

Запорные краны и отсекающая арматура

Запорная и отсекающая арматура выполняет несколько важных функций:

• помогает отсечь поврежденный или засоренный участок тепловой магистрали без ущерба для дальнейшей работы системы;
• краны запорной арматуры помогают регулировать проходимость воды в теплотрассе и сбрасывать воздушные пробки.

Задвижка

Задвижка — вид запорной арматуры, при помощи которого можно остановить движение теплоносителя в системе. В конструкции задвижки предусмотрен элемент, расположенный перпендикулярно направлению потока теплоносителя. С помощью регулирующего механизма можно увеличивать или уменьшать зазор в задвижке, тем самым влияя на скорость движения вод в системе. Фланцевые и муфтовые шаровые краны

Свое название этот вид запорной арматуры получил из-за формы клапана. Чаще всего эта деталь имеет форму шара, в котором имеется сквозное отверстие. В качестве запорного механизма в систему отопления врезаются краны с прямым отверстием. Поворачивая рычаг, мы меняем расположение шара, тем самым открывая или закрывая путь потоку теплоносителя.

Шаровые краны делятся на полнопроходные и стандартные. Вентили стандартной комплектации пропускают, не задерживая, до 80% потока воды в системе. Полнопроходной шаровый кран имеет практически стопроцентную пропускную способность, поэтому для радиаторов следует выбрать именно этот вариант

Также следует обратить внимание на другую особенность конструкции шарового вентиля

Фланцевые

Фланцевые устройства могут работать только в двух положениях – открыто или закрыто. Такая конструкция не сможет обеспечить половинчатую проходимость потока воды в системе, поэтому для радиаторов шаровые краны не подходят. Зато они прекрасно справляются с напором воды внутри трубопровода.

Поэтому фланцевые шаровые краны устанавливают только на трубопроводах. Благодаря простой и эффективной конструкции такие краны просты в использовании и долговечны.

Муфтовые

Муфтовые шаровые краны имеют по краям резьбу, которая обеспечивает этому устройству надежную фиксацию. Такой кран способен пропускать через себя жидкость и регулировать ее поток. Таким образом, муфтовые краны оптимально подходят для установки на радиатор.

При покупке этого устройства следует внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками. Как правило, эта информация содержится в документации завода-изготовителя.

Материал и тип соединения

Запорная арматура может изготавливаться из различных материалов. Корпуса современных кранов могут быть выполнены из стали, бронзы или латуни, встречаются также и полимерные вентили. В классической системе отопления трубы и батареи выполнены из металла, поэтому в такую теплотрассу ставят латунные или бронзовые вентили.

Следует обратить внимание и на вид труб в трубопроводе. В каждом отдельном случае определяют наиболее подходящий тип соединения – с накидными или обжимными гайками, с внутренней или наружной резьбой

Большое внимание уделяется герметичности перекрытия потока теплоносителя в системе. Для этого устанавливают специальные прокладки, а металлические шары в кране шлифуют, добиваясь абсолютной гладкости

Чем ровнее будет поверхность шара, тем плотнее он будет приживаться к внутренней поверхности, тем меньше вероятность протечки.

Технические параметры

К типам конструкции относятся шаровой, конусный терморегулирующий краны, а также кран Маевского.

Шаровой

Основу конструкции составляет подвижный затвор сферической формы — шар, с высверленным отверстием для пропуска воды. Шар соединён штоком с рукояткой, которой и приводится во вращение. Корпус крана изготавливается из стали, бронзы и латуни, а также из полипропилена.

Фото 1. Шаровой полнопроходный кран с полипропиленовым корпусом, подходит для труб из такого же материала.

Шаровые краны делятся на полнопроходные и стандартнопроходные. В системах отопления наибольшее применение нашли полнопроходные. За счёт отсутствия зауживания диаметра трубы они делают возможным максимально использовать теплоотдачу радиаторов.

Простой алгоритм выбора шарового крана: если материал трубопровода системы — полипропилен, то оптимальным решением станет установка полипропиленового прибора. В остальных случаях необходимо монтировать оборудование с металлическим корпусом. Рекомендуется приобретать изделия известных изготовителей.

Внимание! Шаровой кран можно открыть лишь наполовину, но эксплуатировать в таком режиме его нельзя — сильно увеличивается износ деталей

Конусный

В конусном кране регулирующий затвор имеет форму усечённого конуса. При вращении рукоятки конус перемещается по резьбе, плавно регулируя сечение просвета. Наибольшее распространение получил латунный и бронзовый корпус, полипропиленовые модели только набирают популярность.

Фото 2. Конусный кран в разрезе, выполнен из латуни и бронзы, настраивает температуру только приблизительно.

Конструкция конусного крана существенно уменьшает внутренний диаметр трубопровода, в системе с таким добавочным сопротивлением должны строго соблюдаться параметры теплоносителя. Дополнительно потребуется проводить регулярную очистку крана, зачастую демонтировав его с трубопровода.

Конусный кран поможет настроить температуру в помещении лишь приблизительно.

Подбирают конусные краны также, как шаровые: по материалу трубопровода. Надёжность металлической арматуры выше пластиковой, но последняя несколько дешевле.

Кран «Маевского»

Такое оборудование для спуска воздуха представляет собой металлический запорный клапан игольчатого типа. Шток клапана перемещается путём вращения четырехгранного винта с помощью отвёртки или специального ключа. Поступающую с воздухом воду необходимо собрать в ёмкость.

Фото 3. Кран Маевского на радиаторе отопления, поворачивает вращением винта отверткой или специальным ключом.

Если радиатор не оборудован краном Маевского на заводе, то при покупке обратите внимание на присоединительный размер — он должен совпадать с размером трубопровода

Важно! Пропускная способность крана очень мала, не применяйте его для удаления больших объёмов воздуха, например, из гидроаккумулятора

Важно! Пропускная способность крана очень мала, не применяйте его для удаления больших объёмов воздуха, например, из гидроаккумулятора

Терморегулирующий

Самую сложную конструкцию имеет трубопроводный кран с термостатной головкой. Управление нажимным штоком осуществляет специальная ёмкость (сильфон), заполненная жидкостью или газом. Используя свойства изменения объёма сред при повышении температуры, сильфон, воздействуя на рабочий конус, регулирует расход жидкости.

Начальное положение сильфона задаёт пользователь с помощью цифрового контроллера или вращением механической рукоятки. В сложных системах автоматического управления положение штока задаёт специализированный компьютер, который обрабатывает информацию с внешних датчиков и управляет электрическим приводом.

Фото 4. Терморегулирующий кран для радиатора со специальным сильфоном, который заполнен газом или жидкостью.

Чтобы ориентироваться в арматуре для бытового применения, достаточно обратить внимание на маркировку:

• изделия с буквой G используются в однотрубных системах;
• с буквой N — в двухтрубных;
• направление потока воды в рабочем положении отмечено стрелкой на корпусе крана.

Справка! Для уменьшения влияние радиатора на термостатную головку, она располагается под углом 90 градусов к плоскости батареи.

Особенности установки и эксплуатации

Для правильной установки трехходового крана, следует знать несколько особенностей:

1. Ориентируйтесь на схему стрелок, изображенных на корпусе. Они указывают, в каком направлении происходит движение потока воды.
2. При сварке при монтаже не допускайте, чтобы поток температуры в местах стыков был более 100 градусов. Следите, чтобы при сварке внутрь устройства не попали грязь и окалины.
3. Выбирайте для установки такое место, к которому можно без проблем добраться при необходимости.
4. Если кран будет работать с низким по качеству теплоносителем, понадобится дополнительно установить фильтры.
5. Прикрутить изделие можно как вертикально, так и горизонтально – это не отразится на его работоспособности.
6. В отопительной системе вентиль устанавливается перед циркуляционным насосом.

Эксплуатация устройства должна соблюдаться согласно с установленными в инструкции правилами. А все детали требуют периодической проверки и техобслуживания.

Правильное и корректное использование устройства продлит период его эксплуатации и будет исправно служить.

Виды редукторов

Поршневой

Обладает несложной конструкцией, а следовательно, находятся в самой доступной ценовой категории. Недостаток – может довольно легко сломаться, если на его входе не установить дополнительный фильтр. В настоящий момент уже выпускаются приборы со встроенным устройством фильтрации.

Мембранный

Обладает большой пропускной способностью, надежен и прост в эксплуатации. Обеспечивает достаточно высокую скорость потока воды до 3-х кубических метров за час. Таким изделиям не страшна вода с незначительными загрязнениями, так как они имеют надежную защиту от ржавчины в виде кожуха.

 Проточный

Такие агрегаты особенно надежны и служат на протяжении длительного времени, благодаря полному отсутствию в них подвижных элементов. Такие приборы чаще всего применяют в системах орошения. Самый большой недостаток – наличие дополнительного выходного регулирующего устройства.

Как выбирать трехходовый кран

Перед покупкой трехходового смесителя нужно решить такие вопросы:

1. Сфера использования.
2. Максимальная температура нагрева транспортируемой среды.
3. Диаметр трубы, к которой будет подсоединяться «тройник». При отсутствии подходящего размера сначала устанавливается переходник.
4. Рабочее давление системы.
5. Способ управления. Для «теплого пола» лучше брать модели с приводом.

Основные технические характеристики трехпроходного крана можно увидеть на корпусе.

Популярные производители трехходовых кранов

Современный ассортимент запорной арматуры способен ввести в смятение рядового обывателя. Но не все соответствуют стандартам качества. Среди тех, кто уже давно зарекомендовал себя на рынке инженерной сантехники, я бы выделила:

• Немецкий бренд Danfoss.
• Шведского производителя ESBE.
• Австрийскую компанию HERZ.
• Русско-итальянский бренд Valtec.

Примерные цены на трехходовые краны

Стоимость запорно-регулирующей арматуры зависит от:

• Габаритов.
• Материала, из которого она изготовлена.
• Технических параметров.

Устройства с ручным управлением стоят в 2-3 раза дешевле электро- и пневмоприводных.

Устройство и принцип работы трехходового крана

Конструкция трехходового смесителя включает такие элементы:

1. Герметичный корпус с тремя Т-образно расположенными патрубками.
2. Затвор с внутренними Т- или L-образными каналами. Чаще всего затворный механизм имеет форму шара, реже конуса или цилиндра.
3. Сальник.
4. Шток, передающий движение на затворный механизм.
5. Блок управления – ручка (бабочка или рычаг) или привод.

Принцип работы трехходового крана построен на вращении затвора внутри корпуса. Высверленный в затворе L- или Т-образный ход служит для пропуска потоков. Поворачиваясь, затвор либо открывает все отверстия патрубков, либо перекрывает одно из них.

Рассмотрим принцип его работы на примере отопительного контура. Трехпроходной кран устанавливается в контур таким образом, чтобы один его патрубок был подключен к трубопроводу, идущему от котла.

Патрубок, расположенный посередине, через байпасное соединение подключается к «обратке», где теплоноситель имеет уже меньшую температуру. Третий патрубок соединяется с трубопроводом, идущим к радиаторам.

Положение затвора задается поворотом рукоятки:

1. В первой позиции смешиваются транспортируемые потоки, одновременно поступающие с подаваемого от теплогенератора контура и с «обратки».
2. Во втором положении в отопительный контур подается только горячий теплоноситель от котла.
3. В третьей позиции перекрывается поток горячего теплоносителя, в систему подается только остывшая вода с обратного контура.