Принцип действия запорного вентиля (клапана) основан на поступательном движении золотника. Запорный клапан (вентиль) герметично перекрывает поток среды, транспортируемой по трубопроводной магистрали при помощи затвора-золотника. Путем вращения ручного штурвала (или электромеханического привода), шпиндель, вращающийся в ходовой гайке передаёт поступательное движение золотнику. Золотник, он же запирающий элемент, опускается вниз на седло, находящееся внутри корпуса. Таким образом, золотник в крайнем закрытом положении плотно садится в седло и перекрывает поток рабочей среды. При сравнительной простоте конструкции обеспечивается довольно высокий уровень герметизации в запорном элементе вентиля.
Конструкция запорных вентилей во многом похожа на конструкцию задвижек. Принципиальное отличие конструкции запорного вентиля (клапана)- в том, что перемещение золотника совпадает с осью перемещения потока среды, а не перпендикулярно ему как в задвижках.
1— маховик; 2 — ходовая гайка; 3 — сальник; 4 — крышка; 5 — шпиндель; 6 — золотник (тарелка); 7 — седло; 8 — корпус; 9 — стойка
По типу материала изготовления фланцевые вентили делятся на стальные и чугунные. Характеристики фланцевого запорного вентиля (клапана) стального и чугунного различаются в основном по рабочему давлению и по температуре рабочей среды. Более высокие значения этих параметров позволяют использовать стальные вентили в сильнонапряженных условиях с большим давлением и очень высокой температурой рабочей среды. Так же стальные фланцевые запорные вентили обладают меньшим весом по сравнению с чугунными. Что является одним из существенных плюсов стальных вентилей.
Вентиль (клапан) фланцевый широко применяется в отопительных, водопроводных, нефтяных и газовых магистралях. Применять фланцевые вентили в данных сферах позволяют ряд преимуществ, таких как:
Высокая герметичность запорного устройства.
Простая конструкция, обеспечивающая легкое обслуживание и недорогой ремонт.
Быстрота срабатывания. У золотника очень малый ход и это позволяет довольно быстро закрывать и открывать вентиль.
Долговечность, которую обеспечивают запорному вентилю низкое трение между золотником и седлом, а также износостойкие уплотнительные поверхности этих деталей.
Конечно же, имеются у фланцевых запорных вентилей (клапанов) и недостатки. Одним из таких недостатков является сложный внутренний рельеф вентиля. Он и создаёт пару проблем:
Застойные зоны в корпусе клапана. В них накапливается шлам, который снижает герметичность запорного устройства и ускоряет процесс коррозии элементов вентиля. Поэтому в трубопроводах, транспортирующих загрязненные среды перед запорным вентилем (клапаном) устанавливают фильтр.
Высокое гидравлическое сопротивление, которое влечет за собой снижение скорости прохождения потока через запорный вентиль.
В итоге, даже при наличии некоторых недостатков, на данный момент вентиль (клапан) запорный фланцевый является востребованным, популярным и надёжным видом трубопроводной арматуры.