§ 84. Водоразборная, запорная, предохранительная и регулирующая арматура

В зависимости от назначения, применяют следующие виды арматуры на внутренних водопроводных сетях: водоразборную, запорную, предохранительную, регулирующую.

К водоразборной арматуре, предназначенной для разбора воды из систем водоснабжения на бытовые и хозяйственные нужды, относится водоразборный, туалетный, писсуарный и банный краны.

Металлические водоразборные краны (рис, 165, а) изготовляют двух размеров условным проходом 15 и 20 мм.

Рис. 165. Водоразборные краны: а—металлический, б — пластмассовый, а — писсуарный, г— банный; 1 — маховичок, 2 — сальниковая втулка, 3— сальниковая набивка, 4 — крышка корпуса, 5 — клапан, 6 — уплотнительная прокладка, 7 — седло, 8 — корпус крана, 9 —шпиндель, 10 — ручка крана, 1/— конусная пробка, 12 — окно, 13 — шайба, 14 — натяжная гайка

Пластмассовые водоразборные краны (рис. 165,6) выпускают с условным проходом 15 мм для установки на трубах холодной воды при давлении в системах до 0,6 МПа. Трещины и заливы на внешней и внутренней плоскостях пластмассовых деталей кранов не допускаются. Обработанные детали не должны иметь заусенцев, острых кромок и углов. Резьба на деталях крана должна быть полного профиля, чистой и не иметь повреждений или недооформленных ниток.

Писсуарный кран (рис. 165, в) вентильного типа состоит из корпуса 8, на одном конце которого имеется резьба для присоединения его к трубопроводу, а на другом конце —муфта для присоединения к писсуару. В корпус крана ввертывается крышка 4 со шпинделем 9, на одном конце которого укреплен клапан 5 с уплотнительной прокладкой 6, а на другом— маховичок 1. При повороте маховичка крана шпиндель прижимает прокладку к седлу 7, в результате чего прекращается поступление воды. Герметичность крана в месте прохода шпинделя обеспечивается сальниковой набивкой 3, уплотняемой сальниковой втулкой 2.

Банный кран (рис. 165, г) пробкового типа, в котором максимальная струя воды создается поворотом ручки 10 крана на 90°, состоит из корпуса 8 и конусной пробки 11с окном 12; через окно поступает вода. Герметичность крана достигается за счет конусной пробки, которая натягивается натяжной гайкой 14.

Рис. 166. Туалетные краны:

а — настольный с жестко закрепленным изливом, б — настенный с поворотным изливом

Настольный туалетный кран с жестко закрепленным изливом (рис. 166, а) устанавливается непосредственно на полочку умывальника, а настенный туалетный кран с поворотным изливом (рис. 166,6) крепится к стене.

Седло водоразборных кранов при установке их в системах холодного водопровода уплотняют кожей, при установке в системах горячего водоснабжения — теплостойкой резиной или фиброй. Для набивки сальников кранов при температуре воды до 100° С применяют хлопчатобумажный, льняной, пеньковый шнур или фторопластовую или термостойкую резину.

Запорная арматура служит для выключения отдельных участков водопроводной сети или всей сети здания или сооружения. К запорной арматуре относятся задвижки и вентили.

Задвижка — запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, перпендикулярном движению потока рабочей среды. По конструкции затвора задвижки разделяются на два типа: параллельные и клиновые; по конструкции шпинделя — на задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделями. Задвижки устанавливают на трубопроводах диаметром от 50 мм и более.

Параллельная задвижка «Москва» с невыдвижным шпинделем изображена на рис. 167.

Рис. 167. Параллельная задвижка «Москва»: 1 — кольцевой выступ, 2 — фланец, 3 — верхний клин, 4 — нижний клин, 5,6 — диски

В верхней части шпинделя расположен кольцевой выступ 1, зажатый между крышкой и фланцем 2, что препятствует перемещению шпинделя вдоль оси. На нижней части шпинделя нарезана прямоугольная резьба, которая входит в такую же резьбу в отверстии верхнего клина 3. В нижней части корпуса задвижки находится нижний клин 4, сцепленный с дисками 5 и 6. При вращении шпинделя вправо верхний клин и сцепленный с ним нижний клин задвижки спускаются вниз. Когда нижний клин упирается в корпус задвижки, скошенная плоскость верхнего клина скользит по скошенной плоскости нижнего клина. Клинья прижимают диски к кольцам корпуса, герметически закрывая проход.

Параллельная задвижка типа «Москва» более плотно закрывает проход, чем параллельная задвижка с выдвижным шпинделем.

Вентиль — запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, совпадающем с направлением потока транспортируемой среды. С помощью вентиля отключают отдельные участки трубопроводов диаметром до 50 мм и регулируют количество транспортируемой среды, проходящей по трубопроводу. Вентили выпускают с наклонным (рис. 168, а) и прямым (рис. 168, б) шпинделями, муфтовые и фланцевые.

Рис. 168. Вентили со шпинделем: а — наклонным, б — прямым; 1 — корпус, 2 — седло, 3 — клапан, 4 — шпиндель, 5 — накидная гайка, 6— маховик, 7 — втулка, 8 — сальниковая набивка, 9 — крышка корпуса

В системах водоснабжения применяют главным образом муфтовые вентили.

Наклонный шпиндель вентиля проходит через крышку 9, ввернутую в корпус 1. Клапан 3 прикреплен к шпинделю. Поворачивая маховик 6 вправо или влево, опускают или поднимают клапан. Клапан, прижатый к седлу 2, препятствует проходу воды, а сальниковая набивка 8 — просачиванию воды по шпинделю 4. Набивку уплотняют втулкой 7, которая удерживается накидной гайкой 5.

Для трубопроводов холодной воды в качестве уплотнителя под клапан ставится кожа, резина или пластмасса, а для трубопроводов горячей воды — специальная эбонитовая масса или теплостойкая резина.

На линиях паровых трубопроводов устанавливают вентили с бронзовыми золотниками, притертыми к седлу корпуса. Направление движения воды через вентиль показано на корпусе стрелкой.

Предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны предохраняют системы, котлы, бойлеры и сосуды, работающие под давлением, от аварии, в случае, если давление в них поднимается выше допустимого. При повышении давления в сети, котлах или сосудах клапан автоматически выпускает воду, и давление понижается. Предохранительные клапаны выпускают рычажные (рис. 169, а) и пружинные (рис. 169,6).

Рис. 169. Предохранительные клапаны: а — рычажный, б — пружинный

Поддержание заданного давления в сети в рычажном клапане регулируется массой груза, а также и перемещением груза по рычагу клапана. В пружинном клапане давление регулируется пружиной, которая с помощью болта и натяжной гайки сжимается для настройки на большее давление, и, наоборот, если надо, поддерживает меньшее давление — пружина ослабляется.

Регулирующая арматура. Давление в напорном трубопроводе систем водоснабжения регулируют с целью предохранения их от возможных повреждений при повышении давления. Регулировку постоянства давления осуществляют регулятором прямого действия «после себя» (рис. 170).

Рис. 170. Регулятор давления прямого действия «после себя»:

1 — корпус, 2 — мембранная головка, 3 — грузовой рычаг,’ 4 — передвижной груз, 5 — сменный груз, 6 — шток, 7 — золотник

На выступающей части верхней крышки чугунного корпуса регулятора крепится бугель, на котором укреплено мембранно-грузовое устройство. Мембранно-грузовое устройство состоит из мембранной головки 2, воспринимающей давление регулируемой среды, грузового рычага 3 с передвижным грузом 4 и сменными грузами 5.

Давление регулируемой среды передается через импульсную трубку к чувствительному элементу регулятора — мембранной головке. Место подключения импульсной трубки должно находиться на расстоянии 10 Dy от регулятора по направлению потока. На импульсной трубке устанавливается вентиль, а около места отбора давления — манометр. Если давление, воздействующее на мембранное устройство, преодолевает усилие, которое создается грузами, то шток 6 клапана с золотником 7 опускается, уменьшая проходное сечение до тех пор, пока давление за клапаном не станет равным заданному значению. С уменьшением давления на мембранное устройство клапан открывается.

Температура регулируемой среды, подводимой к мембранному устройству регулятора, не должна превышать 40° С. Регулятор устанавливают на горизонтальном участке трубопровода в вертикальном положении мембранным приводом вверх (рис. 171).

Рис. 171. Схема установки регулятора давления

Водоразборная арматура, виды

Водоразборная арматура – это обширная группа приспособлений, которые применяются во всех вариантах трубопроводов. Сами приспособления представляют собой разные классы, виды и модели водозаборных кранов, клапанов и другие компонентов, необходимых для контролируемой подачи потока в бытовых или промышленных магистралях.

В зависимости от категории, конструктивных особенностей и назначения предметы арматуры, помимо подачи, позволяют осуществлять контроль силы напора. Это одна из важнейших функций в технологических трубопроводных системах на производствах, в фармацевтической, химической, бытовой промышленности и т. д.

Назначение и требования к арматуре

Функции арматуры зависят от назначения ее элементов:

• Бытовые водоразборные краны используются для разбора потока на хозяйственные цели и для бытовых потребностей.
• В технологических трассах данные установки осуществляют отбор водного ресурса из общей подачи с целью ее распределения по объектам, в которых проводятся специальные процедуры или работает технико-технологическое оборудование.

Запорная водоразборная арматура устанавливается в зоне размещения санитарных устройств – у колонок подачи (если это парилки или банные помещения), умывальников, бачков и т. д. В системах с холодной и горячей водой монтируют по 2 крана (на каждый поток). Их диаметр зависит от условий эксплуатации. Например, в парилках у колонки ставятся водоразборные краны диаметром 20 мм.

Водоразборный кран — это вид запорной арматуры, предназначенный для подачи и смешивания холодной и горячей воды.

Учитывая роль, которую играет запорная водоразборная арматура для обеспечения работы всего трубопровода и функциональности помещений, для обслуживания коих он устроен, к применяемым компонентам выдвигаются самые серьезные требования в части:

• удобства и простоты использования;
• долговечности;
• надежности и безотказности;
• дизайна;
• соответствия классу трубопровода по гидравлическим характеристикам;
• малой шумности;
• функциональности (подача воды, профилактика ее утечек, плавное перекрытие тока без гидроударов).

Классификация арматуры

Каталог изделий, которые относят к арматурной продукции, включает:

• водоразборные краны;
• смесители;
• клапаны (поплавковые);
• специальные приспособления для помещений узкого назначения (лечебные заведения).

Базовой функцией крановых элементов является подача воды одной температуры (на холодный и горячий пуск ставится по крану). По назначению они делятся на поливочные, лабораторные, туалетные, банные, смывные и пожарные.

Смесители применяют для расширения функционала трубопровода. Они имеют 2 подводки (для горячего + холодного потока) и позволяют регулировать объем подаваемого ресурса, расход, термические характеристики среды. В зависимости от способа монтажа смесители могут быть настенными или настольными. По комплектации – на гибком шланге и со стационарной сеткой (душевой). По назначению их делят на элементы для моек, ванн, умывальников и т. д.

Поплавковый клапан позволяет регулировать уровень наполнения установленного резервуара. При достижении уровня воды заданной отметки клапан срабатывает, и подача прекращается.

Конструктивные особенности

Рынок современной запорной водоразборной арматуры отличается большим разнообразием конструктивного исполнения, но основными (наиболее популярными) типами конструкций остаются три варианта:

• Вентильная запорная водоразборная арматура выполняется с клапаном (вентилем), расположенным под углом или в горизонтальной плоскости. Он перекрывает ток полностью или частично, двигаясь в возвратно-поступательном режиме.
• Пробковый вариант отличается от аналога с вентилем наличием конической пробки со специально подготовленным отверстием. Пробка проворачивается под прямым углом –ток останавливается или открывается.
• В шаровых моделях роль пробки или вентиля выполняет шар. Перекрытие и запуск потока осуществляется поворотом шара.

Для экономии расхода воды системы дополнительно комплектуются специальными насадками. Последние устанавливаются на изливной части и могут иметь вид:

• Аэраторов. При их помощи в струю потока передается энергия воздуха (эжектирование), в результате чего струя становится пластичной. Такие насадки более распространены благодаря эффективности их применения для различных типов арматурных установок.
• Струевыпрямителей. Чаще всего они представляют собой контроллеры струи. Состоят из направляющих листов и специальных сеток. Все детали насадки собираются в одном моноблоке и устанавливаются на излив.

Арматура для сантехнических приборов

В большинстве сантехнических приборов применяют 4 вида водоразборной арматуры:

• пробковые водоразборные краны;
• шаровые;
• вентильные;
• водоразборные краны с керамической головкой вентиля.

Шаровой

Шаровые краны – самый популярный вариант запорной водоразборной арматуры. Это одна из старых разработок, которая за последние годы заметно эволюционировала благодаря использованию современных материалов для клапанного седла. Сегодня в его конструкции применяют каучук (синтетический) и фторопласт. Это позволяет добиться высокой герметичности перекрытия потока при минимальных усилиях, прикладываемых на рычаг.

В основе шарового водоразборного крана – шар со специальным отверстием. Основная классификация делит такие изделия по 4 признакам:

• по способу установки водоразборной арматуры – на приварной, муфтовый и фланцевый;
• по конструкции – на трехходовой L- или T-образный;
• по расположению резьбы – со внутренней или внешней резьбой, сгоном;
• по исполнению – моноблочный, двух- и трехсоставной.

Плюсы – простой монтаж запорной водоразборной арматуры, удобное использование, герметичность перекрытия, малый вес. Минус – чувствительность материалов к низким температурам, которая определяет оптимальные условия установки шаровых водоразборных кранов во внутренних узлах трубопровода.

Пробковый

В пробковых моделях роль шара исполняет пробка с отверстием. По форме она может быть конической или цилиндрической. Такой вариант арматуры использовали еще в старых самоварах. Хотя те первоначальные изделия за последние годы существенно прибавили в надежности.

Пробковые конструкции применяют, когда нужно обеспечить быструю подачу и перекрытие потока для урегулирования аварийной ситуации. Их плюсом является универсальность – такой кран подходит для любых водопроводов. Материал исполнения может отличаться (латунь, чугун, бронза).

Вентильный

По форме установка с вентилем похожа на аналоги со шпинделями. Роль клапана в ней играет специальный затвор. Вентиль перемещается возвратно-поступательно по вертикали или под углом, открывая/перекрывая воду.

В зависимости от типа подключаемой сантехники водоразборная арматура этой группы выполняется из хромированной стали, чугуна, латуни или пластмассы. Последний вариант демонстрирует выдающиеся характеристики в части герметичности перекрытия и долговечности службы, но может использоваться только в водопроводах с полиэтиленовыми трубами.

• функциональность (прямоточные, проходные, угловые);
• расположение резьбы (выносные, погружные);
• конструкция (с диафрагменным или мембранным клапаном);
• исполнение (сальниковые или сильфонные).

Модели с вентилем очень популярны в ЖКХ – при устройстве теплоснабжения, водоочистки, водообеспечения в многоквартирных домах. Чаще всего их устанавливают в кухонные или ванные смесители. Это связано с выгодной ценой водоразборной арматуры этого типа и ее особенностью: будучи весьма простой и надежной, она не приспособлена для работы в сетях с высоким давлением воды.

Характеристики

Ключевой параметр, который определяет качество всех элементов запорной водоразборной арматуры, – соответствие требованиям ГОСТ 19681–94. Он задает характеристики изделий в части прочности, материального исполнения, коррозионной защиты и т. д. Действует регламент для всех типов арматурных элементов, за исключением систем, предназначенных для транспортировки морской или минеральной воды.

ГОСТ для водоразборной арматуры определяет возможность использования изделий на территории РФ. Есть и международный стандарт, который априори выдвигает к продукции более жесткие требования (иными словами, арматура, которая соответствует международному стандарту, по умолчанию отвечает нормам ГОСТ).

Кроме установления нормальных параметров для самих арматурных изделий, российский госстандарт и международный определяет условия их подключения к трубопроводу. В регламентах установлены требования:

• по уровню давления в магистралях, к которым подводится арматура;
• по размеру диаметра подключаемых элементов.

Данный перечень требований должен учитываться при выборе наравне с ГОСТ 19681–94, поскольку именно он определяет эффективность работы будущей системы еще на этапе ее проектирования. То есть предупреждает переплаты за возможные переделки трубопровода.

Источник: ООО НПО «СпецНефтеМаш»