Клапан или задвижка на одной и той же линии. Выбираем по диаметру, давлению и частоте срабатываний

Клапан и задвижка перекрывают поток по-разному. В клапане золотник движется вдоль оси седла и садится на него сверху. В задвижке клин движется поперек потока и входит между двумя седлами. Из этого различия следуют все остальные: потери напора, ход шпинделя, износ, пригодность к частым переключениям.

Сравнение по основным параметрам

Параметр	Клапан запорный	Задвижка клиновая
Коэффициент сопротивления	4–6	0,1–0,3
Ход шпинделя	около четверти диаметра	больше диаметра
Время закрытия вручную	секунды	десятки секунд и минуты
Работа в частично открытом положении	допустима кратковременно	недопустима
Ремонт уплотнения	притирка одного седла	притирка двух седел и клина
Строительная длина	больше	меньше
Направление потока	одно	любое

Диаметр

Клапаны изготавливают в основном до DN 50, реже до DN 150–200. С ростом диаметра сила давления на золотник увеличивается пропорционально квадрату, и конструкция становится тяжелой.

Задвижки начинаются с DN 15 и доходят до DN 1000 и выше. На магистральных диаметрах альтернативы им почти нет.

Давление

При высоком давлении на малом диаметре клапан предпочтительнее. Золотник садится на седло по нормали, удельное давление на уплотнении легко контролировать, герметичность достигается надежнее. Запорные клапаны серийно выпускают на 25 МПа и выше.

Частота срабатываний

Главный критерий, который часто упускают.

У клапана DN 25 ход золотника составляет 6–8 мм. Уплотнительные поверхности встречаются без скольжения. Клапан выдерживает тысячи циклов и подходит для линий, которые переключают ежедневно или несколько раз в смену.

У задвижки того же диаметра клин проходит более 25 мм и на всем пути трется о седла. Каждый цикл понемногу изнашивает наплавку. Задвижка рассчитана на редкие срабатывания: отключение участка на ремонт, пуск и останов.

Ориентир такой. Арматуру, которую переключают чаще раза в неделю, выбирают клапанного типа. Арматура, которая месяцами стоит открытой, может быть задвижкой.

Потери напора

Здесь задвижка выигрывает безоговорочно. Полностью открытая, она почти не создает сопротивления. Клапан теряет в 20–40 раз больше.

На длинной технологической линии, где важен каждый метр напора, это решающий аргумент. На дренаже, воздушнике, отборе к прибору потери значения не имеют.

Частичное открытие

Задвижку нельзя оставлять приоткрытой. Поток бьет в нижнюю кромку клина, вызывает вибрацию и эрозию седел. После такой работы задвижка перестает держать.

Клапан переносит дросселирование лучше, хотя запорный клапан для постоянного регулирования тоже не предназначен. Для этой задачи существуют запорно-регулирующие исполнения с профилированным золотником.

Типовые решения

Импульсные линии, дренажи, воздушники, отборы проб, обвязка манометров: клапан.
Отключающая арматура на магистрали и вводах: задвижка.
Линии высокого давления малого диаметра: клапан.
Обвязка насосов на напоре: задвижка, если насос работает непрерывно. Клапан, если пуск ведут на закрытую арматуру с плавным открытием.
Байпас вокруг регулирующего клапана: запорный клапан, им удобно вручную поддерживать расход.

Что уточнить при заказе

При заказе запорных клапанов указывают среду, температуру, давление и ожидаемое число циклов в год: последний параметр определяет выбор материала уплотнения.