Пережимной клапан: устройство и манжета-рукав

Пережимной клапан устроен так же просто, как зажим на шланге капельницы: проход открыт, пока рукав круглый, и закрыт, когда его сплющили. Металлических деталей в потоке нет вообще. Поэтому эти клапаны выбирают для сред, которые разрушают обычную арматуру: абразивных пульп, цемента, порошков, волокнистых суспензий, пищевых масс.

Рукав внутри корпуса перекрывает весь проход

Корпус пережимного клапана выполнен в виде трубы с фланцами или резьбой, внутри которой натянута резиновая манжета-рукав. Концы рукава отвёрнуты наружу и зажаты фланцами корпуса или специальными кольцами, так что рукав одновременно служит уплотнением соединения с трубопроводом.

В открытом положении рукав имеет полный круглый проход, равный DN трубы. Сопротивление потоку минимальное, застойных зон нет, частицы не задерживаются. При закрытии рукав сжимается с двух сторон и ложится сам на себя по всему сечению. Даже если в потоке есть твёрдые частицы, эластичная резина обволакивает их и перекрывает линию.

Пережимные клапаны выпускают от малых проходов в несколько миллиметров для лабораторных и дозирующих систем до DN 300 и больше для горнорудных и цементных производств. Корпуса делают из алюминия, чугуна, нержавеющей стали и пластика.

Пневматический клапан закрывают давлением воздуха

У пневматического пережимного клапана воздух подаётся в полость между корпусом и рукавом. Давление снаружи рукава превышает давление среды внутри, и рукав сжимается. Чтобы открыть клапан, воздух сбрасывают, и рукав возвращается в круглую форму за счёт упругости и давления среды. Значит, при пропадании сжатого воздуха пневматический клапан открывается сам, и там, где линия при аварии должна остаться закрытой, по проекту ставят механическое исполнение с пружиной или другую арматуру.

Управляющее давление считают от давления в линии. По каталогам изготовителей для закрытия нужно превышение над давлением среды на 1,5–2,5 бар, большее значение относится к крупным проходам. Пример: в линии 3 бар, значит в корпус подают 5 бар. Если в цехе сеть 6 бар, наибольшее давление среды, которое такой клапан надёжно перекроет, около 4 бар. Подавать в корпус воздух с большим запасом нет смысла: рукав пережимается сильнее и стирается по линии сгиба быстрее.

Какое давление воздуха нужно для пережимного клапана?

Давление воздуха для пневматического пережимного клапана по каталогам изготовителей берут на 1,5–2,5 бар выше давления среды в линии, ориентир 2 бар. При давлении среды 2 бар в корпус подают около 4 бар, при 4 бар около 6 бар. Точное значение для каждого DN и материала рукава указано в паспорте клапана. Избыточное давление управления сокращает ресурс рукава, недостаточное не даёт клапану закрыться.

Расход воздуха на цикл проверяют до выбора распределителя

Расход воздуха на цикл зависит от объёма полости. Пример: полость корпуса 1 литр, давление 5 бар избыточного, значит на каждое закрытие уходит около 5–6 нормальных литров воздуха с учётом подводящей трубки. При десяти циклах в минуту это 50–60 л/мин, и пропускную способность пневмораспределителя и линии питания проверяют под этот расход.

От расхода зависит и время закрытия. Узкий распределитель или длинная тонкая трубка до корпуса заполняют полость медленно, и рукав сжимается секундами, пропуская порцию продукта. На дозировании порошков это заметно по разбросу массы дозы. Время закрытия сокращают распределителем с большим условным проходом, установленным прямо на клапане, и быстрым выхлопом при открытии.

Механический привод сжимает рукав планками

У механических пережимных клапанов рукав сжимают две планки или ролик, которые двигает маховик, пневмоцилиндр или электропривод. Такой клапан не зависит от наличия сжатого воздуха в нужном объёме и может работать при давлении среды выше, чем допускает пневматическая схема.

Сжатие планками даёт другой характер износа: рукав изгибается в двух определённых местах, и трещины появляются по этим линиям. При двустороннем сжатии, когда обе планки сходятся к оси трубы, рукав деформируется симметрично и служит дольше, чем при сжатии одной планкой к неподвижному упору.

Механические клапаны чаще ставят на крупные проходы горнорудных и обогатительных производств, где пульпа абразивна, а давление выше 4–6 бар.

Манжета-рукав определяет, на какой среде работает клапан

Рукав пережимного клапана это многослойное изделие: внутренний слой контактирует со средой, промежуточный слой армирован тканью или кордом и держит давление, наружный слой работает на изгиб. От резины внутреннего слоя зависят стойкость к среде и абразиву, от армирования допустимое давление и ресурс.

Ориентиры по материалу для марок общего назначения:

Для пищевых линий рукав делают из резины с документом на контакт с пищевыми продуктами, для химии выбор подтверждают таблицей стойкости и паспортом резины. Материал фиксируется в КП.

Схема выше начинается с абразива. Если он есть и в среде нет масел, лучший выбор натуральный каучук: упругая резина отбрасывает частицы, а не срезается ими. Если в абразивной среде есть масло, нужен NBR, хотя к абразиву он стоит хуже. Без абразива решает тип среды: пищевой продукт, вода, химия.

Износ рукава читают по месту разрушения

Снятый рукав показывает причину отказа. Протёртый внутренний слой на входе или по линии сжатия указывает на абразив и частичное открытие: поток бьёт в сужение. Продольные трещины по линиям сгиба говорят об усталости от циклов или о слишком большом давлении управления. Вздутие и отслоение внутреннего слоя от армирования означают, что резина набухла в среде или перегрелась.

Разрыв рукава у фланцевого отворота связан с монтажом: рукав перекручен, фланцы затянуты неравномерно, или трубопровод тянет корпус клапана. Если рукав набух и стал мягким, менять надо материал, а не только деталь. Общие меры против истирания резины частицами те же, что для любых уплотнений в абразивной среде.

Пример записи в журнале: дата установки, DN, материал рукава, среда, число циклов в сутки, характер разрушения при снятии. Через две-три замены по такому журналу видно, что выгоднее: тот же рукав чаще или другой материал.

Данные для изготовления манжеты пережимного клапана

Рукав для пережимного клапана изготавливают формованием с тканевым армированием, и для расчёта по каждой позиции нужны:

1. Изготовитель и модель клапана, DN, тип привода: пневматический или механический.
2. Длина рукава, наружный и внутренний диаметр, толщина стенки, форма и размеры отворотов на концах, отверстия под болты, если они есть в отвороте.
3. Снятый рукав или его фото рядом с рулеткой, с видом отворота.
4. Среда: состав, абразив, масло, пищевой контакт, температура.
5. Давление в линии и давление управления, число циклов в сутки.
6. Количество клапанов этого типоразмера и годовой расход рукавов.

Если твёрдость и армирование старого рукава неизвестны, изготовитель предложит их в КП как допущение, и это значение согласуют до изготовления пресс-формы. Ресурс нового рукава до испытаний на своей среде изготовитель не обещает.

Рукава для пережимных клапанов изготавливают по образцу

Наша компания производит резиновые рукава-манжеты для пережимных клапанов как формовые РТИ с тканевым армированием, по снятому образцу или по чертежу с размерами. Для замены рукава служба заказчика перекрывает и стравливает управляющий воздух, сбрасывает давление в линии и опорожняет её, затем снимает клапан, разбирает корпус и ставит новый рукав по инструкции изготовителя клапана.

Рукава делают стандартных и нестандартных размеров по чертежу, эскизу, фото или образцу, заказ от 1 штуки, минимальная сумма заказа 9 000 ₽ с НДС. Рукав нового размера формуют в отдельной пресс-форме, поэтому размеры старого рукава удобно прислать до планового ремонта. Если на линии стоит мембранный клапан, его мембрана устроена иначе и заказывается по своим данным, как у мембранного клапана.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.