Задвижка из чего состоит. Как работает задвижка: устройство и принцип действия Задвижки клиновидные

К задвижкам относят запорные устройства, в которых проход перекрывается поступательным перемещением затвора в направлении, перпенди­кулярном движению потока транспортируемой среды. Задвижки широко применяют для перекрытия потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 4-200 кгс/см 2 и температурах среды до 450 °С. Иногда задвижки изготовляют и на более высокие давления.

В газовой промышленности задвижки применяют при оборудовании устья скважин, на промысловых сборных пунктах, магистральных и распределительных газопроводах, трубопроводах компрессорных и газораспределительных станций.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие преимущества: незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе; отсутствие поворотов потока рабочей среды; возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости; простота обслуживания; относительно небольшая строительная длина; возможность подачи среды в любом направлении.

К недостаткам задвижек следует отнести: невозможность применения для сред с кристаллизующимися включениями, небольшой допускаемый перепад давлений на затворе (по сравнению с венти­лями), невысокая скорость срабатывания затвора, возможность получения гидравлического удара в конце хода, большая высота, трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.

Рабочая полость задвижки (рис. 13.3.), в которую подается транспорти­руемая под давлением среда, образуется корпусом 3 и верхней крышкой 7. Герметизируется эта полость при помощи прокладки 5, которая прижимается крышкой к корпусу. Корпус задвижки представляет собой цельную, литую или сварную конструкцию. Как правило, он имеет высоту, равную двум диаметрам перекрываемого прохода. На корпусе, симметрично оси шпинделя, располагаются два патрубка, которыми задвижка присоединяется к трубо­проводу. Присоединение может быть либо сварным, либо фланцевым.

Внутри корпуса имеются два кольцевых седла 1 и затвор 2, который в данном случае представляет собой клин с наплавленными уплотнительными кольцевыми поверхностями. В закрытом положении уплотнительные поверхности затвора прижимаются к рабочим поверхностям колец корпуса от привода.

Рис.13.3. Задвижка:

1-седло; 2-затвор; 3-корпус; 4-ходовая гайка; 5-уплотнительная прокладка; 6-шпиндель; 7-верхняя крышка; 8-кольцевая прокладка; 9-сальник; 10-нажимная втулка; 11-маховик.

Иногда уплотнительные поверхности получают непосредственно при обра­ботке корпуса. Однако такое конструктивное решение вряд ли может быть приемлемым для всех задвижек, так как при износе этих поверхностей проще и дешевле заменить сменные седла, чем заново обработать корпус при эксплуатации. Уплотнительные поверхности седел и затвора с целью уменьшения износа и усилий трения, возникающих при перемещении затвора, обычно изготавливают из материалов, отличающихся от ма­териала корпуса, путем запрессовки, что позволяет их менять в процессе эксплуатации.

В верхней части затвора 2 закреп­лена ходовая гайка, в которую ввинчен шпиндель 6, жестко соединенный с маховиком. Система винт-гайка служит для преобразования вращательного движения маховика (при открывании или закрывании задвижки) в поступательное перемещение затвора.

При перекрытии прохода от одностороннего давления среды возникают довольно значительные усилия, действующие на затвор, которые передаются на уплотнительные поверхности седла. Величина этих усилий зависит от перепада давлений рабочей среды в трубопроводе до и после задвижки и от величины удельных давлений на уплотнительных поверхностях затвора и седел, которую надо обеспечить для герметичного перекрытия потока рабочей среды при задан­ном рабочем давлении в трубопроводе. Система винт-гайка - наиболее рациональная, так как она позволяет получить компактный и простой по конструкции привод с поступательным движением выходного элемента. Она также позволяет получить поступательное движение привода с большим усилием в направлении хода. Кроме того, поскольку такая конструкция является самотормозящей, она практически исключает возможность самопроизвольного перемещения затвора при отключении привода, что весьма важно для запорной арматуры при эксплуатации.

Недостатком этой системы в данном конкретном случае следует считать то, что пара винт-гайка находится в среде, протекающей через рабочую полость задвижки.

Среда смывает смазку, отсюда повышенный износ пары. Кроме того, та­кую конструкцию можно применять не на всех средах.

Обычно затвор помещают целиком в рабочей среде, даже тогда, когда проход полностью открыт. Уплотнение в месте выхода шпинделя из рабочей полости задвижки обеспечивается по диаметру шпинделя сальниковым устрой­ством 9, препятствующим утечке рабочей среды в атмосферу.

Конструкция сальникового устройства аналогична конструкциям в вентилях" и регулирующих клапанах. Набивка сальника, как правило, изготовленная из пропитанного в целях снижения коэффициента трения графитом асбестового шнура, поджимается при помощи нажимной втулки 10. Корпус сальника крепится к верхней крышке 7. Место разъема уплотняется кольцевой прокладкой 8.

Существуют самые разнообразные конструкции задвижек. Их пытаются классифицировать по различным признакам, связанным с конкретными усло­виями эксплуатации, по химическому составу рабочей среды и ее параметрам . Классифицируют задвижки по величине рабочих давлений, темпе­ратурам рабочих сред, типу привода и т. д.

Классификации такого рода являются неполными, так как они не учитывают особенностей конструкций, позволяющих, помимо работы в определенных средах, отвечать ряду требований, предъявляемых к задвижкам в эксплуатации, и помещают в один класс множество совершенно непохожих по своим данным типов задвижек.

Наиболее целесообразной является классификация задвижек по конструк­ции затвора . По этому признаку многочисленные конструкции задвижек могут быть объединены по основным типам: клиновые и параллельные задвижки.

По этому же признаку клиновые задвижки могут быть с цельным, упругим или составным клином.

Параллельные задвижки также можно подразделить на однодисковые и двухдисковые.

В ряде (конструкций задвижек, предназначенных для работы при высоких перепадах давления на затворе, для уменьшения усилий, необходимых для открывания и закрывания прохода, площадь прохода выполняют несколько меньшей площади сечения входных патрубков. По этому признаку задвижки могут быть классифицированы на полнопроходные (диаметр прохода задвижки равен диаметру трубопровода) и с суженным проходом. В зависимости от конструкции системы винт-гайка и ее расположения (в среде или вне сре­ды) задвижки могут быть с выдвижным и с невыдвижным шпинделем.

Клиновые задвижки

К клиновым относятся задвижки, затвор которых имеет вид плоского клина (рис. 13.4.-13.5.).

В клиновых задвижках седла и их уплотнительные поверхности параллель­ны уплотнительным поверхностям затвора и расположены под некоторым углом к направлению перемещения затвора. Затвор в задвижках этого типа обычно называют «клином». Преимущества таких задвижек - повышенная герметичность прохода в закрытом положении, а также относительно небольшая величина усилия, необходимого для обеспечения уплотнения.

Так как угол между направлением усилия привода и усилиями, дейст­вующими на уплотнительные поверхности затвора, близок к 90°, то даже небольшая сила, передаваемая шпинделем, может вызвать значительные усилия в уплотнении.

К недостаткам задвижек этого типа можно отнести необходимость применения направляющих для перемещения затвора, повышенный износ уплотнительных поверхностей затвора, а также технологические трудности получения герметичности в затворе.

Рис.3.14. Клиновая задвижка:

1- шпиндель с длинной резьбой; 2- промежуточное кольцо и графитовое уплотнение для PN 2,5 МПа и выше; для PN 1,6 МПа только графитовое уплотнение. Двойное графитовое уплотнение - под заказ; 3- уплотнение из гофрированной стали для задвижек класса 1,6 МПа, спиральный уплотнитель для класса 2,5 - 4,0 МПа и 8,0 - 10,0 МПа и соединительное кольцо для 12,5 МПа и выше; 4- направляющие в корпусе задвижки обеспечивают центрирование клина при открытии и закрытии; 5- гибкий клин позволяет компенсировать искажение поверхности седла и деформацию корпуса, вызванные гидроударом в трубопроводе; 6-конструкция шпинделя предотвращает выталкивание; 7-ходовая гайка из мягких сплавов, позволяет в случае аварийной ситуации предотвратить излом штока в месте соединения с клином за счет срыва резьбы гайки;8-заменяемый приварной уплотнитель включен в стандартную конструкцию, прикручивающийся уплотнитель - под заказ.

Рис.13.5. Задвижка клиновая с преднапряженным уплотнением:

1-многочастевое упорное кольцо надежно удерживает внутреннее давление;2-упорное кольцо предотвращает деформацию уплотнителя; 3-вставка из нержавеющей стали обеспечивает бесшумность и коррозионную сопротивляемость; 4-уплотнение из ковкой стали обеспечивает большую площадь контакта, повышая надежность уплотнения; 5-герметичный шток; 6-гибкий клин позволяет компенсировать искажение поверхности седа и деформацию корпуса, вызванные гидроударом в трубопроводе; 7-уплотнительное кольцо седла с напылением из стеллита №6 является стандартной конструкцией.

Задвижки с цельным клином

Примером конструкции задвижки этого типа может служить задвижка с выдвижным шпинделем (рис. 13.6). Она состоит из литого корпуса 1, в который ввинчены уплотнительные седла 2. Как правило, их изготавливают из легированных, износостойких сортов стали. Вместе с корпусом отлиты, а затем механически обработаны направляющие 3 для фиксации направления перемещения затвора (клина).

Рис. 13.6.Полнопроходная задвижка с цельным клином:

1 – корпус; 2 – седло; 3 – направляющая движения клина; 4 – клин; 5 – шпиндель; 6 – верхняя крышка; 7 – шпилька; 8 – уплотнительная прокладка; 9 – направляющая втулка; 10 – сальник; 11 – нажимной фланец; 12 – бугель; 13 – гайка; 14- маховик.

Клин 4 имеет две кольцевые уплотнительные поверхности и шарнирно через сферическую опору подвешен к шпинделю 5. Верхняя крышка 6 со­единяется с корпусом посредством болтов или шпилек 7. Для центровки крышки по отношению к корпусу в последней имеется кольцевой выступ, который входит в проточку корпуса. Уплотнение между крышкой и корпусом обеспечивается прокладкой 8, которая закладывается в проточку корпуса. Для предотвращения перекосов шпинделя в верхнюю часть крышки запрессовы­вается направляющая втулка 9.

Сальниковое устройство состоит из проточки в корпусе, куда помещается набивка, кольцевой нажимной втулки и фланца 11. Сальниковое устрой­ство уплотняется нажимным фланцем 11.

На крышке укреплен бугель 12, на котором расположена ходовая гайка 13, обычно изготавливаемая из антифрикционных сплавов. Маховик жестко соединен с ходовой гайкой.

При вращении маховика гайка заставляет шпиндель и связанный с ним клин подниматься или опускаться. В конструкции соединения затвора (клина) со шпинделем (см. рис. 13.6.) клин может перемещаться в направлении, перпендикулярном оси шпинделя. При этом в конечном положении клин свободно входит в пространство между седлами даже при несовпадении оси шпинделя с осью симметрии затвора. Применение подобного соединения несколько удешевляет изготовление задвижек и облегчает их монтаж после ремонта в условиях эксплуатации.

Задвижку с цельным клином широко применяют, так как ее конструкция проста и, следовательно, имеет небольшую стоимость в изготовлении. Цельный клин, представляющий собой весьма жесткую конструкцию, достаточно надежен в рабочих условиях и может быть применен для перекрытия пото­ков при довольно больших перепадах давления на затворе.

Однако нельзя не отметить ряд существенных недостатков этой конструкции, к которым относятся: повышенный износ уплотнительных поверхностей, потребность в индивидуальной пригонке седел и клина при сборке для обеспечения герметичности (это полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел и усложняет ремонт), возможность заедания клина в закрытом положении в результате износа, коррозии или под действием температуры (при этом открыть задвижку иногда бывает невозможно); потребность в приводах с большим пусковым моментом.

Чтобы избежать заедания, уплотнительные поверхности клина и седел изготавливают из разнородных материалов.

Задвижки с цельным клином выпускают как с выдвижным, так и с невыдвижным шпинделем.

Задвижки с упругим клином

Конструкция затвора задвижек этого типа обеспечивает лучшее уплотнение прохода в закрытом положении без индивидуальной технологической подгонки, так как затвор выполнен в виде разрезанного (или полуразрезанного) клина, обе части которого связаны между собой упругим (пружинящим) элементом. Под действием усилия прижатия, которое передается через шпиндель, в закрытом положении последний может изгибаться в пределах упругих дефор­маций, обеспечивая плотное прилегание обоих уплотнительных поверхностей клина к седлам.

Такая конструкция затвора весьма перспективна, так как, имея преимущества затвора с цельным клином, задвижка с упругим клином исключает ряд ее недостатков. В задвижке с упругим клином взаимозаменяемы затворы и повышена надежность при высоких температурах (вследствие уменьшения опасности неравномерного теплового расширения, приводящего к заклиниванию затвора). Однако опасность заклинивания в закрытом положении все-таки полностью не устранена.

Рис. 13.7. Задвижка с суженным проходом и упругим клином:

1- корпус; 2-седло; 3-затвор; 4-стой­ка; 5-шпиндель; 6-верхняя крышка; 7-ходовая гайка; 8-ребро.

Рис 13.8. Задвижка с упругим клином и выдвижным

шпинделем:

1-корпус; 2-седло; 3-затвор; 4-шпиндель; 5-ходовая гайка; 6-ма­ховик; 7-лин; 8-стойка

В задвижке с упругим клином (рис. 13.7) затвор 3 представляет собой разрезанный клин с упругим ребром 8, которое позволяет уплотнительным поверхностям клина поворачиваться относительно друг друга на некоторый угол, что обеспечивает лучшее прилегание к уплотнительным поверхностям седел. Эта особенность упругого клина исключает необходимость индивидуальной технологической подгонки уплотне­ния и уменьшает опасность заклинива­ния. Задвижки этого типа изготовляют как с невыдвижным шпинделем (рис. 3.7.), так и с выдвижным (рис. 13.8).

Усилие приводов при открывании таких задвижек несколько больше, чем у задвижек с цельным клином, зато герметичность затвора намного выше.

Похожая информация.

Современные трубопроводы сложно представить без запорной арматуры. Задвижки, затворы, вентиля, клапана – все эти изделия позволяют регулировать давление в системах трубопроводов вплоть до полного перекрытия транспортируемой среды. Запорная арматура устанавливается на любом типе трубопровода – нефть, газ, пищевое производство, вода, пар и т.д. Ассортимент запорной арматуры разнообразен, и подбирается под любую транспортную среду и условия. Самой объемной группой запорно-регулирующей арматуры по распространению являются задвижки. Широкое применение задвижки получили благодаря универсальности конструкции и высоким эксплуатационным показателям (температура окружающей и транспортируемой среды, давление, щелочные/кислотные среды и т.д.). По степени герметичности задвижки делятся на классы А, В, C, D, B1, C1, D1. Классы герметичности регламентируются по ГОСТ 9544-2005.

• Клиновые задвижки
• Параллельные задвижки
• Шланговые задвижки
• Шиберные (или ножевые) задвижки

Если абстрагироваться от нюансов, строение задвижки в общих чертах представляет собой стальной или чугунный корпус и крышку, которые соединены между собой. От корпуса отходят присоединительные патрубки, через которые запорная арматура врезается в трубопровод. По вариативности видов присоединений можно выделить основные типы задвижек:

• Приварные – патрубки представляют собой трубы соответствующие диаметру трубы, которые с помощью электродуговой сварки врезаются в трубопровод. Встречаются не так часто.
• Фланцевые. На концах патрубков находятся фланцы, через которых и происходит монтаж на трубопроводе. Такой тип соединения более распространен, т.к. позволяет произвести быстрый герметичный монтаж задвижки, а так же обеспечивает дальнейший простой демонтаж арматуры, если таковой понадобится.
• Муфтовые задвижки – самый редкий вид присоединения, встречается до диаметра 50 мм.

Основной запорной деталью в задвижке является клин (который может быть обрезиненным, а может быть стальным). При прокручивании штока (шпинделя) клин перемещается в теле задвижки перпендикулярно движению потока среды трубопровода. В закрытом состоянии клин герметично прилегает к уплотнительным седлам, которые располагаются с двух сторон от клина чаще всего под углом. При вращении маховика (или штурвала) происходит прокручивание шпинделя вокруг своей оси, что приводит в движение сам клин. Это очень упрощенная схема клиновой задвижки, которая может отличаться в деталях у разных производителей.

Корпус задвижек может быть выполнен из латуни, бронзы, стали и чугуна. Латунные и бронзовые задвижки выпускаются в муфтовом исполнении и используются крайне редко. Стальные задвижки чаще используются при высоких температурах внутренней среды. Чугунные задвижки устанавливаются на большинстве объектов ЖКХ ввиду дешевизны и простоты монтажа, но требуют бережного отношения при установке, так как чугун очень хрупок и может расколоться при ударах, скручивании и сжатии.

В последнее время большую популярность приобрели задвижки, оснащенные электроприводом. Электропривод позволяет быстрее открыть или закрыть запорный механизм, причем делать это удаленно. Достаточно одного оператора, который будет контролировать работу задвижек на участке трубопровода.

Конструкционные типы задвижек

Так как устройства задвижек незначительно, но все же отличаются, есть смысл остановиться на каждом типе подробнее.

Клиновые задвижки — в подобных задвижках используется жесткий, обрезиненный или двусторонний клин, который плотно примыкает под углом к седлам и герметично перекрывает поток. В зависимости от эксплуатационных параметров выбирают тот или другой вариант клина:

• Жёсткий клин – позволяет достичь надежной герметичности узла, но требует высокой точности подгонки клина и уплотнительных седел (в идеале вытачивается идентичный угол на клине и седлах, только так достигается высокая герметичность устройства). Основными недостатками можно считать частые заклинивания из-за перепадов температур во внутренней среде, а так же износа резиновых прокладок и уплотнительных колец. Если механизм задвижки заклинило, то открыть ее очень сложно!
• Двухдисковый клин – такой вариант исполнения запорного механизма подразумевает два диска, соединенных между собой. Благодаря такой конструкции клин самовыравнивается при примыкании к уплотнительным седлам, что позволяет допустить некоторые огрехи при вытачивании угла седел и клина. Невзирая на то, что двухдисковый клин усложняет механизм запорной арматуры и повышает стоимость изделия в целом, плюсы такого варианта очевидны – долгий срок службы резиновых уплотнителей, надежная герметичность, меньше усилий, требуемых для открытия/закрытия механизма.
• Упругий клин – это разновидность двухдискового запорного элемента. Два диска стыкуются между собой упругим материалом, способным деформироваться и подгоняться под седла при закрытии затвора. Таким образом, упругий клин представляет собой золотую середину между жестким клином и двухдисковым. Например, упругий клин позволяет пренебречь точной подгонки к седлам, а его строение более надежное, чем у двухдискового механизма.

Параллельные задвижки от всех остальных отличаются тем, что уплотнительные кольца расположены не под углом, а строго параллельно, и сам запорный механизм представляет собой два диска, которые с помощью особого клина плотно прилегают к уплотнительным седлам.

Шиберные задвижки (которые чаще называют ножевыми) – еще более простая конструкция, в которой затвор расположен строго перпендикулярно току среды. Чаще всего устанавливается на канализациях, пульпопроводах и прочих системах, где среда густая и не требуется высокая герметичность узла. В таком случае запорный элемент как бы разрезает транспортируемый поток, за что задвижки и получили название ножевые.

Шланговые задвижки – самый необычный вид задвижек, принципиально отличающийся от остальных и встречающийся наиболее редко. Такой тип задвижек не имеет ни уплотнительных седел, ни запорного элемента как такового. Представляет собой резиновый шланг, транспортирующий чаще всего вязкую среду и проходящий через тело задвижки. С помощью штока шланг пережимается и полностью перекрывает движение в путепроводе. Обычно такие задвижки используются на трубопроводах небольшого диаметра, где в качестве среды выступают пульпа, шлам, различные примеси и т.д.

Расположение шпинделя

По типу выдвижения шпинделя задвижки можно разделить на две большие группы:

• Задвижки с выдвижным шпинделем – представляют собой конструкцию, где шпиндель вынесен за пределы корпуса задвижки, не контактируя с транспортируемой средой. Таким образом, резьбовое соединение доступно для ухода и осмотра и не подвергается коррозии в теле задвижки. Но такая конструкция имеет ряд минусов – из-за того, что при открытии потока шпиндель выдвигается из задвижки на длину, равную как минимум диаметру трубопровода, требуется место для легкого доступа к такому механизму. Из-за особенностей конструкции увеличивается масса и строительная высота, что тоже важно учитывать при проектировании трубопровода. Зато такие изделия можно устанавливать на особо важные объекты, так как срок службы сальников и прочих рабочих элементов механизма увеличен, и есть возможность контролировать состояние резьбы шпинделя и проводить своевременный ремонт и обслуживание.
• Задвижки с невыдвижным шпинделем – в таких устройствах ходовой узел гайка-шпиндель находятся полностью в теле задвижки, не выдвигаются за пределы задвижки и контактируют с транспортируемой средой. Ввиду этого шпиндель и уплотнительные элементы подвергаются коррозии среды. Такие задвижки рекомендуется ставить на трубопроводы, транспортирующие воду, нефть и прочие неагрессивные жидкости без примесей, так как в ходе эксплуатации невозможно следить за состоянием шпинделя и произвести плановый ремонт, не разбирая задвижку. Из-за этого такую арматуру не рекомендуется ставить на особо важные трубопроводы, зато они незаменимы в узких колодцах и других труднодоступных местах из-за относительно небольших габаритов.

Преимущества и недостатки задвижек

Задвижки – самый популярный тип запорной арматуры, применяющийся в нашей стране. Это обусловлено следующими преимуществами:

• Относительно простая конструкция запорного механизма;
• Сравнительно небольшая монтажная длина, что удобно для колодцев, нефтяных скважин и т.д.;
• Вариативность использования – задвижки можно применять на различных типах трубопроводов с самыми разными эксплуатационными параметрами;
• Возможность изменения направления потока транспортируемой среды в обратную сторону.
• Невысокое гидравлическое сопротивление;

Последний благоприятный фактор повлиял на широкое применение задвижек на магистральных трубопроводах, где отсутствие гидравлического сопротивления подходит для высоких скоростей и давления транспортируемой среды.

К основным минусам задвижек можно отнести:

• Длительное время открытия/закрытия механизма;
• Увеличенную строительную высоту (особенно актуально для задвижек с выдвижным шпинделем, т.к. шпиндель выдвигается как минимум на диаметр условного прохода)
• Быстрый износ резиновых уплотнительных колец, трудоемкий ремонт и обслуживание деталей внутри корпуса задвижек;
• Дорогой ремонт при невысокой цене на задвижки – зачастую ремонт задвижки составляет минимум 50% от ее первоначальной стоимости.

Задвижка относится к категории запорной арматуры. Чтобы нормально функционировать, трубопроводной системе требуются задвижки. Самыми распространенными на сегодняшний день считаются задвижки клинового типа.

Преимущества клиновых задвижек

1. Несложность устройства;
2. Незначительная рабочая длина;
3. Изделия в состоянии функционировать в условиях с различной степенью сложности;
4. Незначительное гидравлическое сопротивление.

Недостатки клиновых задвижек

1. Модели, оснащенные выдвигающимися шпинделями, имеют значительную рабочую высоту;
2. Чтобы отвинтить либо завинтить задвижку, придется затратить значительное количество времени;
3. Плохая износоустойчивость уплотнителя.

При выборе модели клиновой задвижки AVK учитывается химическая среда, температура и давление в трубе, а также система соединения, осуществляемая при помощи фланца.

Характеристики клиновых задвижек

В корпусе такой задвижки находятся специальные седла, размещенные под небольшим углом относительно друг друга. Затвор изделия имеет клиновидную конфигурацию. Он может быть жестким, упругим или с двумя дисками. Если задвижку закрыть, то клин очень плотно впишется между седлами.

Модель, имеющая жесткий клин, сделает супергерметичным запирающее устройство. Недостатком данной конструкции задвижки считается большой риск заклинивания затвора. Кроме того, такую модель очень сложно открывать. Особенно это ощущается, если имеется значительные температурные различия в рабочей среде и при значительном истирании уплотнителя.

Задвижку с двумя дисками заклинивает значительно реже. Ее конструкция отличается достаточной сложностью исполнения, но обладает массой достоинств. Ее уплотнитель в процессе эксплуатации очень мало истирается, а запирающее устройство имеет высокий уровень герметичности. Чтобы закрыть изделие, не требуется применение значительной силы.

Стальные и чугунные клиновые задвижки

Некоторые модели клиновых задвижек оснащены выдвижными шпинделями. Такие шпинделя бывают чугунными и стальными. Они не способны регулировать расход среды. Подобные модели могут играть роль запорной арматуры. При этом запорное устройство изделия в работе должно быть либо закрытым или открытым. Изделия из чугуна или стали отличаются полнопроходным устройством. Это означает, что их диаметральные выемки, расположенные в специальных патрубках, не сужены. К такой категории задвижек относятся шиберные варианты, оборудованные электрическим проводом, а также модели из чугуна и стали.

Ножевидные задвижки соединяются при помощи фланцев. Как чугунная, так и стальная задвижка отличается простотой устройства и незначительным сопротивлением гидравлики.

Такие изделия применяются в магистральных трубопроводах, где рабочая среда перемещается со значительной скоростью и в постоянном режиме. Конструкции из чугуна и стали приводятся в действие ручным штурвалом. В некоторых моделях штурвал заменен на электрический привод либо на пневматику и гидравлику

Клиновые фланцевые задвижки

Такая задвижка применяется в трубопроводах, призванных перемещать химическую агрессивную жидкость, применяемую в гидролизной промышленности. Модель относится к категории фланцевых изделий, поскольку имеет особые соединительные фланцы. Их затвор изготовлен в виде прочного и надежного клина.

Монтируется задвижка на трубопроводе, расположенном в горизонтальной плоскости. При этом ее маховик должен быть направлен вверх или размещен на ребре. Если изделие устанавливается на вертикальном трубопроводе, то его маховику полагается лежать плашмя

Задвижка клиновая – это разновидность арматуры трубопроводного типа, предназначенная для тонкой регулировки силы и состояния носителя в трубопроводе. Регулировать потоки можно любого уровня, начиная от малогабаритных труб в системе водоснабжения частного дома, и заканчивая масштабными ветками промышленного назначения.

Собственно, благодаря такой своей мобильности и практичности задвижки и стали столь популярны. О них сейчас и поговорим.

Cодержание статьи

Особенности конструкции

Задвижек в современной промышленности хватает, равно как и их разновидностей. Встречаются модели стандартные, с обрезным или обрезиненным клином, угловые и т.д.

У всех них есть свои различия, но их всего несколько, а вот общих сторон намного больше.

Задвижка клинового типа состоит из:

1. Корпуса.
2. Клинового запорного механизма.
3. Уплотнителей.
4. Вентиля.
5. Привода передачи усилий.

Корпус устройства практически ничем не отличается от аналогичного у клапанов, куда более распространенных и известных в силу их конструктивных особенностей.

Единственное серьезное отличие – расширение в области под вентилем, где клин и находится пока задвижка в открытом положении. Это своего рода отсек для хранения запорного элемента.

Избежать подобных ухищрений нельзя, так как в отличие от обычных клапанов, а не просто перекрывать его из одного крайнего положение в другое.

Клин – главный отличительный элемент, являет собой . Используется в качестве базового запорного механизма. Преимущество клина и клиновых запорных фитинов, в том числе и задвижек – в возможности беспрепятственно устанавливать его в любые положения.

Обычный клапан либо открывает движение потока, либо закрывает. Запорным элементом в нем выступает либо его аналоги. Повернуть блокирующий элемент в полуоткрытое положение нельзя.

Другое дело – клиновый механизм. В нем клин расположен так, что сила потока и давление в системе на него никак не влияет. С помощью запорного элемента такого типа мы можем, к примеру, ослабить движение потока наполовину, уменьшив количество жидкости на другой стороне на 50 процентов.

Причем находиться в промежуточном положении клин может столько времени, сколько вам потребуется. Никакого отрицательного влияния на механизм нет.

Дабы конструкция не протекала, все слабые места оборудуют прорезиненными прокладками . Особенное внимание уделяют клиновым седлам и самому клину. Так, и его седельной части, по праву считаются куда более надежными и долговечными.

Вентиль позволяет человеку в считаные секунды изменить положение клина, от полностью скрытого, до блокирующего. Смена положения осуществляется за счет вращения по часовой стрелке. Вращение передает усилие на внутренний привод, а тот уже толкает сам клин.

Принцип действия и конструкция (видео)

Сферы применения

Назначение клиновых фитингов таково, что закупить их можно для любых трубопроводов. Однако реальная сфера его применения открывается в промышленности.

Клиновые задвижки стоят дорого. Они на порядок дороже клапанов, так как предоставляют продвинутый функционал, в разы надежнее и проще в обслуживании.

Их спроектировали для удобного применения на трубопроводах любого образца. Соответственно основное направление – различного рода магистральные ветки водоснабжения, газопроводы, теплотрассы и т.д.

Здесь задвижка раскрывает свой потенциал в полной мере. Более того, из них образуют своего рода кластеры, частично отрезая логические участки труб. В итоге образуется секторная система распределения, где над каждым участком у рабочих есть полный контроль. Любая авария легко локализуется, любые изменения в давлении или производительности так же легко вводятся в действие благодаря повороту всего нескольких вентилей.

Виды и свойства

Как мы уже отмечали выше, конструкция у задвижек может отличаться в зависимости от их разновидности. Различия, по правде говоря, незначительные, но все же имеют некоторый вес.

Так, основные различия между задвижками касаются способа их установки. Способ установки же в свою очередь оказывает влияние на тип корпуса.

Так, клиновая задвижка бывает:

• фланцевая;
• муфтовая.

Подразумевает монтаж устройства на фланцы, специально придуманные для промышленности соединительные гнезда.

Фланцами широко пользуются в трубопроводах с номинальным сечением выше ДУ50, то есть там, где средний диаметр трубопровода выше 50 мм.

В промышленности же альтернативы фланцам и вовсе не найти. В отличие от муфтовых соединений, они намного надежнее, практичнее, дают хороший уровень герметизации и это с учетом возможности быстро разобрать фланец без ущерба для составляющих трубы.

Муфтовая клиновая задвижка предусматривает монтаж по более привычной для обычных сантехников схеме. Она может быть резьбовой или приварной в зависимости от конкретного типа трубы и способа сборки.

Используемые материалы

Стоящий рассмотрения вопрос – материал исполнения задвижки. Клиновые изделия бывают:

• латунные;
• стальные.

Пластиковые модели не встречаются, так как не обладают должным уровнем прочности. Чугунные нынче тоже используются редко. Цена у них не сильно привлекательная, они много весят, склонны к появлению трещин и разрушению (как и вся продукция из чугуна).

Другое дело – стальные и латунные детали. Так уж принято, что латунные задвижки, делают преимущественно для частных систем водоснабжения. Практически любая муфтовая задвижка выполнена из латуни.

Стальные образцы чаще закупают для промышленных трубопроводов. Стальная продукция отличается прочностью и, если ее правильно обработать и эксплуатировать, долговечностью. В промышленности же обновления происходят почти постоянно, поэтому характеристик стальных клапанов и задвижек вполне хватает.

Диаметры и размеры

Осталось рассмотреть рабочие диаметры. является разновидностью клапанных запорных арматур. Соответственно нормируют его так же, как и сами клапана.

Для унификации стандартов используют маркировку. Например, маркировка ДУ50 означает, что перед нами изделие с диаметром условного прохода, что равняется примерно 50 мм.

Не факт, что размер сечения будет именно таким. Иногда он отличается на несколько миллиметров в меньшую сторону. Но это не должно вас волновать. Все трубы и фитинги, особенно промышленные производится по одним стандартам, где ДУ равен одним и тем же показателям.

Единственное что нужно действительно учитывать, так это соответствие соединяемых изделий друг с другом . Если клиновый фитинг имеет ДУ50, то монтировать его можно только на трубопроводы с такой же спецификацией.

Без использования задвижек не обходится монтаж ни одной трубопроводной системы.

Клиновая чугунная задвижка

Эта арматура проста в конструкции и в эксплуатации, а основная функция ее заключается в перекрытии потока движущейся среды.

Cодержание статьи

Особенности эксплуатации

Достаточно большое распространение в трубопроводах получили клиновые задвижки, поскольку их можно использовать в системах с быстро движущимся потоком. К таким устройствам относится и задвижка 30ч6бр. Основное требование, предъявляемое такого рода арматуре, заключается в соответствии материалов изготовления среде, которая перемещается по трубе.

Иными словами, транспортируемое вещество не должно наносить вред изделию и проявлять себя по отношению к нему нейтрально. Клиновая чугунная арматура применяется практически во всех трубопроводных магистралях, в то числе в тех, по которым транспортируется вода, газ, нефть или пар.

Клиновая задвижка применяется практически на всех трубопроводах

Столь широкий спектр применения обусловлен техническими характеристиками материала изготовления детали – чугуна.

Запирающий элемент в конструкции задвижки выполнен в форме клина. Кроме обычной чугунной арматуры, существуют также изделия с обрезиненным клином. Вне зависимости от модели, все задвижки этого типа производятся в соответствии требований ГОСТ, поэтому они гарантируют надежность любых трубопроводов.

Наиболее часто их применяют в системах подачи горячей и холодной воды, канализации и в магистралях, передающих пар.

Достоинства и недостатки клиновых задвижек

Одно из самых основных преимуществ клиновых чугунных задвижек – простота конструкции и легкость в эксплуатации. При их обслуживании нет необходимости совершать какие-то сложные действия: запорный элемент движется в возвратном или поступательном направлении под углом в 90º к потоку и перекрывает его движение.

Также нельзя не отметить низкое гидравлическое сопротивление материала изготовления арматуры – чугуна. Благодаря этому показателю транспортируемое вещество передвигается при открытой задвижке вполне свободно, причем скорость самого потока может быть достаточно высокой. Чугун не создает препятствий для движения вязкой среды.

Задвижки имеют малое гидравлическое сопротивление

Недостатков у таких изделий немного, и один из них состоит в том, что для закрытия или открытия устройства потребуется достаточное количество времени. Этот факт необходимо учитывать в процессе эксплуатации.

Устройство задвижки 30ч6бр и принцип ее работы

Чугунные задвижки Ду80, Ду50, Ду150 и прочие имеют в своей конструкции двухдисковый клин с выдвижным шпинделем. К корпусу арматуры прикреплена крышка, которая зажимает паронитовую прокладку. Для герметичности шпиндель отделяют от крышки сальниковой набивкой.

Затворный механизм состоит из распорной оси, латунных колец и нескольких компенсирующих прокладок, регулирующих прилегание уплотнений. Компенсаторы можно при ремонте заменить, обеспечив тем самым надежную посадку.

Для того, чтобы закрыть задвижку 30ч6бр, специальную рукоятку вращают с усилием по часовой стрелке. Вращение придает шпинделю поступательное движение, диски клина сдвигаются по направлению вниз, перекрывая тем самым движение потока среды.

Устройство клиновой задвижки (вид изнутри)

Перед началом работы с деталями с обрезиненными клиньями, следует знать, что:

• их технические характеристики должны полностью соответствовать давлению трубопровода;
• нельзя приступать к ремонтным работам или к демонтажу системы в то время, когда она находится под давлением;
• для обеспечения оптимальной работы детали нужно установить фильтр, который будет очищать рабочую среду.

Устройство и принцип работы клиновой задвижки (видео)

Общие характеристики задвижек 30ч6бр

Корпус вентиля арматуры 30ч6бр изготовлен из чугуна марки СЧ20. Этот материал гарантирует устойчивость к механическим повреждениям, но, в то же время, не предусматривает использование его в агрессивной среде. В детали предусмотрены латунные уплотнительные кольца, которые завальцованы в корпус изделия и диски.

• максимально допустимое значение давления рабочей среды – до 16 бар;
• температура рабочей среды – не более 225ºC, а температура окружающей среды для оптимального использования задвижки находится в диапазоне от -400ºC до +400ºC;
• форма выпуска детали: диаметр 50-300 мм, вес 11,5-270 кг.

Характеристики отдельных моделей задвижек 30ч6бр

Основное признак отличия моделей: разный диаметр арматуры и габаритные размеры. Тип соединения у всех моделей фланцевый. Почти все задвижки используются в трубопроводах, по которым транспортируется нефть, пар, вода, воздух или не агрессивное вещество.

Задвижки можно устанавливать наклонно, вертикально или горизонтально

На задвижках 30ч6бр марки ДУ 400 и ДУ 500 имеется пробка, через которую стравливают воздух и заливают воду при испытаниях. Все остальные марки арматуры выпускаются без пробки. Весь ряд изделий можно устанавливать в вертикальных, горизонтальных или наклонных магистралях. Работает деталь в двух положениях: закрыто и открыто. Не предусмотрено использование задвижки для регулирования потока рабочего вещества.

Задвижка параллельная ДУ 50: корпус изготовлен из чугуна, двухдисковая, рабочее давление внутри трубопровода до 1 МПа, температура рабочей среды – до 225ºC, диаметр – 50 мм.

Задвижка параллельная ДУ 80: чугунный корпус, температура транспортируемого вещества – 225ºC, давление до 1 МПа, устанавливают в трубопроводах с водой, паром, газом, нефтью, диаметр корпуса 80 мм.

Аналогичные характеристики имеют задвижки с маркировкой ДУ100, ДУ150, ДУ200 и ДУ300: у всех корпус выполнен из чугуна, с выдвижным шпинделем, устанавливают на фланцевом соединении. Отличаются они между собой диаметром корпуса и ценой. Также у этих марок отличаются габаритные размеры.

Все клиновые задвижки имеют фланцевое подключение

Универсальность арматуры 30ч6бр, а также отличные технические характеристики позволяют использовать ее для монтажа трубопроводов различной сложности. Поскольку конструкция детали полнопроходная, ее устанавливают даже в канализационных системах.

Заводы-изготовители, выпускающие эти элементы магистральных трубопроводов, используют в своей работе двойной контроль качества: задвижки проходят гидроиспытания и тест на работу в воздушной среде.

trubypro.ru

Дисковые задвижки: устройство, принцип работы, виды

Что представляют собой задвижки? Это запорная арматура, которая устанавливается в трубопроводе. Основное предназначение данного устройства – это открытие или закрытие канала. Задвижка оборудована запирающим элементом, который всегда устанавливается перпендикулярно потоку, который движется по трубам.

Дисковые устройства

Что касается дисковой задвижки, то это достаточно простая запорная арматура, которая отличается лишь тем, что ее запирающий элемент выполнен в виде диска. Стоит отметить, что их достаточно часто называют шиберными. Используются такие задвижки в тех трубопроводах, по которым движется либо жидкая, либо газообразная субстанция.

Что касается диаметра трубы, то он должен быть в пределах от 5 до 200 сантиметров, а максимальное давление внутри не должно превышать 20 МПа, минимальный показатель 0,4 МПа. Есть ограничения и по температуре – не выше 450 градусов по Цельсию. Чаще всего дисковые задвижки используются в том случае, если диаметр находится в пределах от 30 до 40 сантиметров. Только в этом случае они будут выигрывать по основным параметрам у таких элементов, как вентили или краны.

Устройство и принцип работы

Что касается устройства дисковых задвижек, то среди основных элементов выделяются: затвор, корпус, крышка и несколько патрубков, при помощи которых конструкция присоединяется. Внутри корпуса, конечно же, имеется отверстие, через которое и будет проходить транспортируемое вещество. Внутри же корпуса располагается и задвижка в виде диска, которая способна двигаться вверх и вниз. Управлять устройством можно как ручным способом, так и при помощи автоматической системы.

Если применяется ручное управление, то процесс выглядит следующим образом. Когда начинается поворачиваться маховик, движущийся шпиндель конструкции будет передавать данное усилие задвижке. Дисковый запорный элемент будет подниматься, тем самым открывая дорогу транспортируемому веществу.

Разнообразие задвижек

На сегодняшний день выпускается довольно много разных типов этой конструкции. Отличаются они по следующим основным характеристикам:

1. Конструктивная особенность запорного элемента. Данная деталь может быть выполнена в форме клина, а может быть параллельным запирающим элементом. Дисковая задвижка относится ко второму типу конструкции.
2. Еще одно отличие – это диаметр проходного отверстия задвижки. Элемент может быть полнопроходным, когда диаметр трубы и диаметр задвижки совпадают. Могут быть неполнопроходным, в таком случае проходная часть конструкции меньше, чем полный диаметр трубы.
3. Отличаются они также по типу управления. Они могут быть как с ручным приводом, так и с электроприводным, пневмоприводным, гидроприводным.
4. Дисковая задвижка(ЗД) также может отличаться по способу присоединения к трубе. Конструкция может крепиться либо при помощи сварки, либо фланцевым или муфтовым способом.
5. Корпус также может отличаться. Он может быть сварным или литым.

Преимущества и недостатки задвижек

У данной запорной арматуры имеется определенный ряд преимуществ.

1. Конструкция намного проще, чем у других типов арматуры.
2. Дисковая поворотная задвижка имеет достаточно малую длину, благодаря чему ее удобнее монтировать.
3. Эксплуатация задвижки возможна при самых разнообразных окружающих условиях.
4. В полностью открытом режиме ничего не препятствует движению транспортируемого вещества.
5. При смене направления движения вещества влияние на работу задвижки не оказывается.

Однако у конструкции имеется и ряд недостатков:

1. Использовать такой тип запорной арматуры не рекомендуется в том случае, если по трубопроводу транспортируется вещество, которое поддается кристаллизации.
2. Арматура достаточно сильно подвержена влиянию давления. По этому параметру вентили, к примеру, выигрывают достаточно сильно у дисковых устройств.
3. Скорость срабатывания достаточно низкая, из-за чего в аварийной ситуации не получится быстро перекрыть поток жидкости или газа.
4. В конце хода есть вероятность получить гидравлический удар.

Дисковая штуцерная задвижка

Данные запорные арматуры часто обозначаются как ЗДШ. Изготавливаются они на базе обычных задвижек ЗД. Технические характеристики у них также практически аналогичны.

Основное предназначение этих устройств – это регулирование ступенчатого уровня. В качестве транспортируемого вещества может выступать газообразное или жидкое вещество. Это может быть вода технического предназначения, нефть, если ее температура не превышает 120 градусов по Цельсию. Устанавливаться такое оборудование может на трубопроводах, которые характеризуются высоким давлением, а также на устьевой арматуре взамен камер штуцерного типа. Особенность данных конструкций в том, что они обычно изготавливаются из материала, который отлично противостоит коррозии. Основной материал для производства – это сталь 40Х13, выпускаемая по ГОСТ 4543.

fb.ru

Задвижки чугунные достоинства и недостатки

Задвижки чугунные используются для устройства трубопровода и ограничения потока перемещения сред различного характера. Традиционное изделие пользуется спросом благодаря своим характеристикам. Компактные размеры позволяют ее установку в сложных местах.

Задвижки чугунные направлены на полное перекрывание движения потока рабочих сред. Принцип работы основан на совершении возвратно-поступательных движений путем перпендикулярного перекрытия движения проходящей среде. Этим они отличаются от принципа действия крана или вентиля. Задвижки получили наибольшую популярность для перекрытия агрессивных потоков, для организации контроля в труднодоступных участках. Кроме того, они выдерживают достаточно большой напор, который не выдерживают современные изделия.

Описание действия чугунной задвижки

Действие задвижки выполняется в двух режимах: для открытия или закрытия потоков. Она не несет функций регулирования скорости сред.

Положительные и отрицательные функции задвижки.

• материал исполнения делает задвижку пригодной для монтажа в различных областях и условиях применения;
• имеет компактную линейную длину;
• благодаря небольшому гидравлическому сопротивлению задвижку включают в устройство любых магистральных сетей;
• конструкция задвижки не имеет сложных узлов;
• чугунная задвижка устойчива к коррозии;
• долгий срок функциональности;
• может выдерживать давление в трубопроводных магистралях, превышающее 1,6 мегапаскаль.

Однако наряду с положительными характеристиками, задвижки наделены и негативными качествами.

• быстрый износ уплотнительных деталей задвижки, которые практически невозможно заменить;
• поворотные процессы выполняются крайне медленно;
• задвижка достаточно большая по высоте.

Систематизация чугунных задвижек

Чугунные изделия можно разделить по нескольким классификациям.

1. Устройство запирающего элемента;
   1. клиновая задвижка;
   2. параллельное устройство.
2. По восприятию давления в сети;
   1. под высоким давлением;
   2. под средним;
   3. при низком давлении.

По основанию чугунного изделия можно определить способность выдерживания рабочего напора. Плоский контур говорит о рабочем с низком напоре, для среднего необходимо выбирать овальное очертание, корпус в виде шара произведен для работы с высоким напором.

1. Расположению элемента хода;
   1. шпиндель выдвижной. Поступательными или винтовыми движениями шпиндель открывает или закрывает движение потоков. Такое устройство подходит для работы с различными средами – это несомненное достоинство изделия. Недостатком является поднимание на большую высоту элемента чугунной задвижки в положении «открыто»;
   2. шпиндель невыдвижной. Работа шпинделя происходит исключительно в пределах задвижки. Действие рабочего потока затрагивает все детали устройства. Достоинством такой конструкции являются компактные размеры, это позволяет оборудовать магистрали в самых плохо доступных местах и участках. К негативным моментам относится ограничение по составу среды.

Для агрессивных масс невозможно устройство невыдвижного вала чугунной задвижки.

Принцип работы чугунного параллельного изделия

Чугунные элементы с параллельным принципом работы выполнены из дисков, которые соединены между собой последовательно. При перекрытии проходящей среды диски раздвигаются, позволяя клину опуститься. Элементы, которые выполняют функцию уплотнения, находятся под углом 90° к основной линии задвижки.

Характеристики чугунной детали позволяют принимать напор около 10 бар для сред из пара и водных потоков с температурным пределом двести градусов.

Изделия производятся с различными сечениями от 50 до 420 миллиметров. Устройства с сечением свыше 125 миллиметров дополнено устройством электропривода. Это делает возможность удаленного контроля над работой перекрытия потоков.

Устройство с электроприводом обычно устраивают в местах, доступ к которым ограничен. Все регулирование выведено на центральный пункт управления магистральной сети.

Положительные качества задвижки, оборудованной электроприводом

Скорость процесса значительно увеличивается. Это достаточно важный момент для перекрытия трубопровода с большим сечением. Такие детали ставят на всех участках магистральных сетей, имеющих особо важное назначение.

Быстрый ответ на сигнал и ускорение реагирования – ключевой акцент в чугунных параллельных задвижках с электроприводом.

Принцип работы чугунной клиновой задвижки

В клиновом элементе принцип работы происходит при помощи вала. У устройства есть один существенный недостаток. В случае нечастого использования клиновый элемент может заедать. Как и у параллельной задвижки, уплотнители достаточно быстро теряют свои характеристики.

Это все негативные особенности, которые с лихвой поглощают положительные качества клиновой задвижки.

• чугунное изделие выдерживает направление газового потока около 30 метров в секунду. Для жидкой среды эта цифра не превышает 4 метра в секунду;
• клин выполнен в форме прорезиненного диска, что облегчает его работу;
• плавная работа устройства в сочетании с уменьшением крутящих моментов значительно повышает качество функционирования изделия;
• резиновое покрытие на клинообразном элементе соответствует всем законодательным нормам и международным стандартам;
• резиновое уплотнение позволяют герметично и прочно перекрывать движение потоков.

Чугунные изделия могут применяться в магистральных сетях с температурой протекания потока 5-225°.

При выполнении процесса производства изделий учитываются особенности монтажа и характеристики трубопровода. Подобрать необходимый элемент не трудно для установки на любой отрезок с любым сечением.

Функциональные особенности

Такое изделие получило широкое применение при устройстве ГВС и ХВС, кроме того на канализационных магистралях и теплопроводах. Широкий ассортиментный перечень позволяет выбрать идеальное решение для различного спроса. Элементы в зависимости от области использования окрашивают в синий (для холодных вод) или красный (для горячих потоков) цвет.

Сложности в процессе использования не возникает. Поворотным движением изделие открывает или перекрывает движущиеся массы. Промежуточного положения уменьшающего скорость протекания, задвижки не имеют.

Монтаж чугунной задвижки

Для соединения запорных элементов применяют четыре варианта выполнения работы:

• фланцевое соединение;
• муфтовое соединение;
• соединение в раструб;
• при помощи сварки.

Фланцевое соединение наиболее часто применяют в магистральных сетях. Рассмотрим процесс установки наиболее подробно.

До начала монтажа следует проверить соответствие обрезным дискам. Затем необходимо установить уплотнительные ободки в каналы, которые расположены на дисках. После этого, фланцы присоединяют и фиксируют при помощи крепежных элементов друг к другу.

Стыки необходимо проверить на герметичность, после этого поверхности соединения можно обработать силиконом или герметиком.

На срок функционирования чугунного изделия влияет правильный монтаж, перед началом которого все соединительные поверхности и потоки необходимо подготовить.

• для проведения установки следует перекрыть движение потоков по трубопроводу, выполнить очистку его от грязевых отложений и твердых вкраплений;
• поверхности в местах соединения пропаривают горячей водой, после чего просушивают;
• выполнить процесс установки задвижки;
• важно при покупке изделия проверить его на соответствие всем техническим нормам и параметрам, возможности пропускания требуемых потоков. Если существуют отклонения – качество перекрытия потоков может быть неэффективным, изделие быстро выйдет из строя;
• маховик задвижки не должен быть направлен вниз, в противном случае при ее открытии потоки вытекут;
• фланцевые элементы должны быть ровными.

Заключение

Чугунная задвижка полностью обеспечивает надежное перекрытие проводящих масс. После демонтажа при наличии хорошего уплотнения, изделие возможно использовать вторично.

Чугун не коррозиен, что продлевает срок эксплуатации изделия при достойных технических параметрах.

Невысокая стоимость и достойные технические параметры по сравнению со стальными элементами выделяет чугунную задвижку на первый план.

Чугунные задвижки в устройстве небольших сетей водопровода и отопления используют не так часто как раньше. Для перекрытия паровых потоков, магистральных сетей или сыпучих сред задвижка по-прежнему незаменима.

trubadelo.ru

Водопроводные задвижки: классификация, устройство и их виды

Водопроводная задвижка – это элемент, относящийся к запорной арматуре, и предназначенный для полного перекрытия трубы в системе водоснабжения. Конструкция данного приспособления позволяет использовать ее не только для остановки воды, но и для перекрытия потока сжатого воздуха, жидких углеводородов и так далее.

Кроме того, широкое распространение некоторых типов данных устройств (например, секущие задвижки) получили в нефтяной отрасли.

Устанавливаться запорная арматура может не только на металлические, но и на пластиковые трубы. Главное – обеспечить надежное соединение элементов системы.

Принцип действия

Вне зависимости от типа все приспособления для перекрытия водопроводной трубы состоят из следующих деталей:

• Корпус с крышкой.

В корпусе находится полость, в которой размещены запорные элементы. В большинстве случаев корпус изготавливается из чугуна или стали, соединение с другими элементами инженерной системы происходит при помощи фланцев или посредством сварки. Главное достоинство первого способа – возможность быстрой и простой замены элемента в случае поломки. Сварочный же шов является самым надежным способом соединения, поэтому чаще всего в системах водоснабжения применяется именно он.

• Запорный узел.

В состав запорного узла входит направляющая и затвор. Чаще всего направляющая является частью корпуса, что обеспечивает максимальную надежность данного приспособления и точность всех движений. Все детали изготавливаются из высококачественной стали, на затвор же дополнительно наносится слой специального покрытия, препятствующего образованию коррозии.

• Элемент управления.

Узел для управления состоит из винтового штока (вентиля), махового колеса и резьбовой втулки, при помощи которой крутящий момент преобразуется в поступательное перемещение затвора. Узел устанавливается в верхней части приспособления, причем все его элементы располагаются в собственном металлическом кожухе. Соединение с основным корпусом происходит при помощи фланцев.

Кроме того, в конструкцию входит бугельный узел задвижки , обеспечивающий вынос соединения шток-гайка за пределы основного корпуса. Таким образом, соединение защищается от негативного воздействия перемещаемой среды (например, высокой температуры).

Работа трубопроводной задвижки происходит по следующему принципу:

1. Оператор или электропривод приводит в движение маховое колесо.
2. Благодаря резьбовому соединению приводится в движение шток.
3. Шток перемещает затвор (данный процесс контролируется направляющей).
4. Затвор перекрывает корпус, препятствуя перемещению жидкой среды в трубопроводе.

Для открытия затвора необходимо повернуть маховик в обратном направлении.

Важно! Не стоит использовать данное приспособление для регулирования потока жидкости. При длительном воздействии воды, металлические элементы со временем шлифуются, а значит, впоследствии будут неэффективны для полного перекрытия системы. Для частичного перекрывания трубопровода следует применить специальную регулирующую арматуру.

В большинстве случаев сильно изношенные водопроводные запорные устройства не подлежат ремонту, единственное верное решение – замена. Поэтому внимательно следите за правильностью ее применения.

Достоинства водопроводных задвижек

Смотреть видео

Водопроводная задвижка – самая популярная разновидность запорной арматуры во всем мире, главное достоинство которой – низкая стоимость. Кроме того, запорная задвижка обладает следующими преимуществами:

• Простота конструкции.

Данное приспособление не содержит сложных элементов, поэтому вероятность его поломки минимальна. Кроме того, при износе или повреждении какой-либо детали замена происходит достаточно быстро, что важно для водоснабжения, используемого круглосуточно.

• Небольшой размер.

Длина данного приспособления не превышает нескольких сантиметров, поэтому они являются оптимальным вариантом для установки в ограниченном пространстве (например, в колодце).

• Обширная сфера применения.

Водопроводные запорные устройства могут быть использованы для трубопроводов, изготовленных из любых материалов и используемых для любых целей.

• Универсальность.

После установки водопроводной запорные устройства можно менять направление движения жидкости, переворачивать элемент нет необходимости.

• Малое гидравлическое сопротивление.

При проектировании системы водоснабжения нет необходимости учитывать гидравлическое сопротивление, создаваемое водопроводной арматурой для остановки движения жидкости в трубе, так как оно практически равно нулю. Главное – следить за тем, чтобы открытие происходило полностью. В противном случае возможно не только создание существенного гидравлического сопротивления (способного повлиять на работоспособность системы водоснабжения), но и быстрый износ запорного элемента.

• Возможность установки на трубопроводы, по которым перемещается жидкость с высокой температурой.

Максимальная температура перемещаемой среды – 565 °С.

• Большой выбор размеров.

Водопроводные запорные устройства выпускаются диаметром от 40 до 2000 миллиметров, поэтому могут быть использованы абсолютно во всех системах.

• Герметичность.

Данный элемент (в отличие от других видов запорной арматуры) позволяет добиться максимальной герметичности.

• Высокая надежность.

Данное приспособление способно сдерживать жидкость с рабочим давлением до 25 Атмосфер.

Виды и классификация водопроводных задвижек

В зависимости от способа перекрывания трубы различают запорную арматуру с выдвижным и не выдвижным шпинделем. В первом случае вращательное движение передается поступательному, благодаря которому шпиндель выдвигается и перекрывает трубу, во втором – закрытие происходит исключительно благодаря вращению.

В зависимости от типа используемого материала различают стальные и чугунные устройства. Приспособления первого типа дешевле и могут быть присоединены к трубе при помощи муфт или фланцев, во втором случае возможно исключительно фланцевое соединение.

Особое строение клиновой задвижки с не выдвижным шпинделем позволяет добиться минимального размера (как в длину, так и в ширину).

Основная же классификация задвижек – по типу запорного элемента. В настоящее время существуют следующие виды водопроводных задвижек:

• клиновые;
• параллельные;
• шланговые;
• шиберные.

Клиновые задвижки: особенности

Смотреть видео

Главное достоинство клинового приспособления для перекрытия потока жидкости в водопроводной трубе – расположение седел под малым уклоном. Таким образом, подвижный элемент принимает форму жесткого, двухдискового или упругого клина. В любом случае в закрытом состоянии клин плотно входит между седлами, обеспечивая абсолютную герметичность системы. Выбирается же тип запорного элемента в зависимости от области применения.

Жесткий клин обеспечивает максимальную надежность, однако сильно подвержен неблагоприятному воздействию перемещаемой среды. Он может заклинить в результате образования ржавчины или повредиться из-за сильного перепада температур.

Клин, состоящий из двух дисков, не требует максимальной точности при изготовлении (в отличие от жесткого элемента), при этом обеспечивая достаточную герметичность. Главный недостаток такого элемента – более сложная конструкция, влияющая на стоимость готового изделия.

Упругий клин сочетает в себе достоинства первых двух видов: простота конструкции и обеспечение герметичности в случае неточности при подборе устройства.

Параллельные задвижки: конструкция

В отличие от клинового устройства в параллельных водопроводных запорных устройствах для перекрытия трубы поверхности седел расположены параллельно друг другу. Надежность такой системы несколько ниже, однако ее вполне достаточно для большинства сфер применения.

Главное достоинство параллельного приспособления (в сравнении с клиновым) – простота конструкции (детали, расположенные параллельно гораздо проще изготовить, а значит, вероятность погрешности и ошибки минимальна).

Параллельные водопроводные приспособления могут быть как с выдвижным, так и с не выдвижным шпинделем. Первый вариант является более долговечным, так как резьбовое соединение не контактирует с перемещаемой средой, второй – более компактный.

Диаметр проходного отверстия и длина устройства могут быть различными, поэтому вы всегда сможете подобрать оптимальный вариант для своей системы.

Задвижка Лудло

Задвижка Лудло – это параллельное двухдисковое устройство с распорным клином, повсеместно используемые во всем мире более 150 лет. Название устройства произошло от имени компании, которая впервые поставила его на рынок – Ludlow Valve Manufacturing Company.

Такие устройства изготавливаются исключительно из чугуна и отличаются предельной долговечностью (более 100 лет). В нашей стране производство налажено с 80х годов прошлого столетия в Санкт-Петербурге.

Шланговые задвижки

Строение шланговой водопроводной задвижки кардинально отличается от устройства запорной арматуры остальных видов. В конструкции элемента нет седел и затвора, перекрывание среды происходит за счет пережима эластичного шланга, находящегося в корпусе запорного элемента.

Основное достоинство такой системы – исключение контакта стальных деталей с перемещаемой средой, что положительно влияет на долговечность приспособления. Главное – при выборе шланговой арматуры – правильно подобрать марку резины. Выбор зависит от области применения, чаще всего такие приспособления используются на трубах, по которым перемещаются агрессивные и вязкие жидкости.

Шиберные устройства

Устройство шиберной задвижки практически идентично параллельной. Единственное отличие – использование одного шибера вместо двух седел для перекрытия трубы. Такое устройство является наименее надежным из всех представленных, поэтому используется только в системах, не требующих абсолютной герметичности (например, канализация и другие системы с большим количеством примесей).

Смотреть видео

trubanet.ru

Ручные задвижки: обзор видов, особенности конструкции

Трубопровод состоит не только из труб и деталей для соединения, но и из различных запорных элементов. Вся трубоарматура хорошо структурирована и упорядочена. Одним из принципов распределения является функции деталей. Запорная арматура предназначена для полной остановки потока двигающейся рабочей стихии в трубопроводе. Эти приборы не предназначены для изменения потока воды или газа, ее основной функцией является закрытие или открытие потока. Самой распространённой деталью запорной арматуры являются задвижки. Они бывают различны по типу конструкции и составляющим, но имеют одну функцию.

Задвижки и их особенности
Сфера применения ручных задвижек
Конструкция и принцип устройства задвижки
Недостатки и достоинства задвижек
Разновидности задвижек

Задвижки и их особенности

Задвижка - это один из элементов трубопроводной арматуры. Отличается деталь наличием запирающего элемента, который размещен под прямым углом к потоку жидкости, которая движется по трубопроводу. Эта деталь является неотъемлемой частью большой водо или газопроводной системы.

Особенностью задвижки является ее составляющие детали, которые позволяют без особых усилий остановить поток рабочей среды, которая движется иногда под высоким давлением. Конструкция ручной задвижки представляет собой корпус и крышку. Эти две детали образуют полость, в которой и находится рабочая среда и затвор, перпендикулярно к этой среде.

Ручные задвижки по разным принципам разделяются на виды. Каждый вид имеет свои особенности конструкции, преимущества и недостатки.

Сфера применения ручных задвижек

Ручные задвижки как элементы большой трубопроводной системы применяются практически на всех технологических, коммунальных и транспортных сферах. Запирающие элементы используются во всех трубопроводах, диаметр которых находится в диапазоне от 15 мм до 2000 мм, рабочее давление в которых не превышает 25Мпа, а температура не выше 565 °С.

Как запорная деталь ручная задвижка используется в коммунальной сфере в газопроводах, водопроводах, трубопроводах центрального отопления, на технологических линиях нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности, в сфере энергетики.

Самым основным отличием ручной задвижки от других деталей, которые относятся к запорной арматуре, является конструкция, попеременная возможность перемещения затвора вверх-вниз.

Плоский затвор конструкции закрепляется на штоке с резьбой и перемещается вверх-вниз перпендикулярно оси трубопровода.

Состоит задвижка из:

• Корпуса;
• Крышки корпуса;
• Штока с резьбой;
• Маховика;
• Запорного элемента.

Ручная задвижка не имеет в своей конструкции электропривод, пневмопривод или гидропривод. Управлять задвижкой в этом случае нужно при помощи штурвала. В конструкции с ручным управление совершается при помощи вращении маховика по часовой стрелке. При ручном управление не желательно прилагать особые усилия на маховик, нельзя использовать какие-либо рычаги для передвижения маховика.

Задвижки есть с выдвижным и невыдвижным штоком.

Выдвижной шток неподвижно зафиксирован в затворе задвижки и работает вместе с гайкой, которая плотно прикреплена к маховику. Маховик прикреплен к самому корпусу задвижки таким образом, что может передвигаться вокруг своей оси и оси штока. Именно вращение маховика позволяет поступательно передвигаться штоку и затвору.

В задвижках с неподвижным штоком шток плотно и неподвижно прикреплен к маховику. Вращается маховик и шток при помощи ответной гайки и их движение преобразуется в перемещение затвора и соответственно закрытие и открытие задвижки.

Недостатки и достоинства задвижек

Трубопроводная арматура широко распространена в нашем современном обществе. Широкое применение задвижек можно объяснить рядом положительных моментов:

• Запирающая деталь проста в конструкции и не требует специальных знаний;
• Задвижка не имеет поворотов потока среды, что защищает от потерь энергии;
• Задвижки имеют небольшую строительную длину;
• Может применяться в довольно экстремальных условиях;
• Условия применения разнообразны;
• Рабочую среду в трубопроводе можно подавать в любом направлении;
• Большой выбор типоразмеров, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для неявных условий эксплуатации;
• Задвижка имеет небольшое гидравлическое сопротивление.

К недостаткам задвижек относят:

• В конструкции детали довольно быстро изнашиваются;
• Небольшой допустимый перепад потока давления на затворе;
• Сложно ремонтировать поломки в процессе эксплуатации;
• При больших колебаниях рабочей температуры среды есть вероятность заклинивания затвора задвижки;
• Большая стоимость деталей при ремонте конструкции;
• Процедура открытия-закрытия затвора требует некоторых затрат времени;
• Необходима большая строительная высота, особенно для задвижек с выдвижным штоком.

Главным предназначением ручной задвижки является перекрытие потока, который передвигается в трубопроводе с определенной степенью герметичности. В некоторых случаях допускается эксплуатация задвижки в качестве запорно-регулирующей арматуры.

При выборе задвижки необходимо учитывать, что на фоне общих преимуществ и недостатков деталей, каждый вид имеет свои особенности конструкции и наиболее приемлем в отдельной отрасли хозяйства.

Разновидности задвижек

Конструкции бывают разных видов. Отличаются они по следующим критериям:

• По виду затвора;
• По материалу, из которого производятся;
• По расположению ходового узла;
• По типу управления;
• По способу монтажа к трубопроводу.

По типу управления задвижки бывают с ручным управлением, с электроприводом, с пневмоприводом, с гидроприводом.

Задвижки с ручным управлением разделяются на:

• Обычные с ручным управлением маховика;
• С редуктором с червячной передачей;
• С редуктором с конической передачей;
• С редуктором с цилиндрической передачей.

По расположению штока:

• С выдвижным штоком;
• С невыдвижным штоком;

По типу затвора:

• Клиновые;
• Шиберные;
• Шланговые;
• Параллельные.

По способу соединения с трубопроводом различают:

• Фланцевые задвижки;
• Муфтовые;
• Раструбные;
• Под приварку.

В зависимости от материала, из которого производятся задвижки различают:

• Стальные;
• Нержавеющие стальные;
• Чугунные;
• Латунные.

в зависимости от формы корпусных деталей:

• литые;
• сварные.

в зависимости от способа уплотнения подвижных элементов:

• сальниковые;
• самоуплотняющиеся;
• сильфонные.

По классификации производители выпускают большое разнообразие ручных задвижек как небольшого диаметра прохода, так и огромного.

При выборе той или иной модели нужно учитывать, как характеристики материала, из которого изготовлена модель, так и особенности конструкции модели.

Если потребителю необходима самая легкая модель задвижки, то выбор необходимо остановить на моделях с наименьшей металлоемкостью – задвижках с цельным клином. Но эта же модель является самой проблемной в вопросах герметичности. Недостатком модели с цельным клином является ее одностороння герметичность в самом затворе. В тоже время, если в трубопроводе жидкая сфера, а затвор открыт, то при сильных перепадах давления и при изменении температуры, большая возможность избежания поломки в полости крышки.

Задвижки с двумя дисками являются самыми тяжелыми, но отличаются высокой степенью герметичности затвора, и просты считаются самыми простыми в ремонте в процессе эксплуатации.

Еще возможно рассмотреть вариант задвижек с выдвижным и невыдвижным штоком. Первый вариант конструкции является более практичным. Это объясняется доступом к рабочей паре шпиндель-гайка, постоянной смазке их вовремя работы и систематическом техобслуживании. Закрытый шпиндель не позволяет обслужить себя в процессе эксплуатации, подвержен коррозии и другому негативному воздействию рабочей среды трубопровода.

Задвижки с невыдвижным штоком лучше применять в трубопроводах, которые не засорены твердыми частицами и не имеют коррозионных свойств. Кроме этого, необходимо учитывать строительную длину и высоту запорных деталей.

В последнее время на рынке запорной продукции популярны запоры с дисковым затвором и с шаровым краном.

Преимуществами дисковых затворов являются:

• низкое сопротивление гидравлики;
• быстрое регулирование закрытия-открытия;
• нет застоя внутри задвижки;
• высокие эксплуатационные качества при неблагоприятных условиях среды;
• небольшая масса задвижки;
• срок работы больше 30 лет;
• простата в эксплуатации, монтаже-демонтаже.

Недостатком дискового затвора есть:

• низкая герметичность.

Для транспортировки сыпучих материалов в сфере сельского хозяйства используются реечные ручные задвижки. Эти элементы приспосабливаются на элеваторах для закрытия-открытия движения зерна и выпуска продукции из бункеров и другого технологического оборудования.

Ручная задвижка для зернопроводов состоит из:

• Корпуса;
• Рейки;
• Штурвала;
• Шестерни.

Такие задвижки есть трех типов:

• С двумя отверстиями и квадратным сечением;
• С двумя отверстиями: одно с квадратным, другое – с круглым сечением;
• С двумя круглыми сечениями.

Достоинствами такого вида задвижек является:

• Большой выбор материала, из которого производится реечная задвижка;
• Возможность изготовления задвижки нестандартных размеров.

oborudovanie1.ru

Задвижка

Задвижка – запорная трубопроводная арматура, в которой затвор движется вдоль уплотнительных колец седла корпуса перпендикулярно оси потока среды. Чтобы понять это определение, следует подробно рассмотреть устройство рабочего органа задвижки.

Седло – это отверстие для прохода рабочей среды (среда может быть жидкой и газообразной). Седло является неподвижной частью корпуса задвижки. Затвор – подвижная часть рабочего органа задвижки. Он может быть выполнен в виде листа, плоского диска или клина. Затвор может подниматься вверх, открывая седло и пропуская рабочую среду, либо же опускаться вниз, перекрывая отверстие седла и вместе с ним – проход для среды. Уплотнительные кольца – элемент конструкции задвижки, позволяющей затвору плотнее прилегать к седлу. Таким образом, достигается большая герметичность задвижки и, соответственно, уменьшается вероятность протечек. Другими словами, задвижка – вид трубопроводной арматуры, затвор которой поднимается и опускается перпендикулярно потоку среды.

Задвижки широко используются на всех типах технологических и магистральных трубопроводов.

Конструкция и принцип работы задвижки

Рабочий орган задвижки, который был рассмотрен выше, располагается внутри полости корпуса изделия. Следует отметить, что в задвижке, как правило, два седла. Сверху корпус закрывает крышка. Соединение между крышкой и корпусом обычно фланцевое. Также от корпуса отходит два присоединительных патрубка, через которые задвижка присоединяется к трубопроводу. Присоединение чаще всего разъемное фланцевое, реже – муфтовое или неразъемное сварное. Затвор, равно как и седло, снабжен уплотнительными поверхностями.

Чтобы затвор перемещался, он подсоединяется к шпинделю или штоку. Шпиндель представляет собой длинную деталь с резьбой на конце. На эту деталь надевается ходовая гайка. При вращении шпиндель передает движение затвору, за счет чего тот открывается или закрывается. Движение шпинделю может передаваться вручную, через ручку, расположенную в верхней части задвижки, либо же управление задвижкой осуществляется через механический привод.

При повороте ручки шпиндель поворачивается, затвор открывается, и поток рабочей среды попадает в седло задвижки, а оттуда – в выходной присоединительный патрубок и далее – трубопроводную систему. Когда задвижка закрыта, то участок трубопровода, расположенный после нее, оказывается, изолирован, и рабочая среда в него не поступает. У задвижки может быть только два положения – полностью открыто и полностью закрыто. Именно поэтому это изделие используется преимущественно как запорная арматура, предназначенная для полного перекрытия потока среды.

Типы конструкций

По пропускной способности задвижки подразделяются на полнопроходные и суженные. Последние отличаются тем, что диаметр отверстия их уплотнительных колец меньше, чем диаметр трубопровода.

По форме затвора задвижки подразделяются на параллельные и клиновые.

Клиновые задвижки

В клиновых задвижках два седла изделия располагаются под небольшим углом друг к другу. Затвор в форме клина в закрытом положении плотно прилегает к отверстиям седел, находясь между ними. На чертежах подобная конструкция напоминает горизонтально расположенную трубу, в центре которой расположен клин, который эту трубу перекрывает.

Клин может быть жестким, упругим или двухдисковым. Жесткий клин представляет собой цельную деталь конусообразной формы. Двухдисковый затвор представляет собой цельную деталь из двух образующих клин (соединенных под углом) дисков. Упругий клин аналогичен двухдисковому с той разницей, что диски соединены между собой упругим элементом, за счет чего они имеют определенную подвижность. Эта подвижность позволяет обеспечить плотный контакт дисков с седлом, что повышает герметичность задвижки.

Параллельные задвижки

В параллельных задвижках седла в корпусе изделия расположены параллельно друг другу. Затворы выполнены в форме плоского диска. Иногда в параллельной задвижке только один диск. Такие задвижки называются шиберными.

Также конструкции задвижек различаются по принципу работы их ходового узла. По этому признаку выделяют задвижки с выдвижным шпинделем и задвижки с невыдвижным или вращаемым шпинделем. Первый тип подразумевает, что при открытии затвора шпиндель или шток совершают винтовое движение. Шпиндель при этом расположен снаружи корпуса, и после поворота он приподнимается вверх на высоту, равную высоте поднятия затвора. Вращаемый шпиндель расположен внутри корпуса задвижки и контактирует с рабочей средой. Шпиндель совершает оборот вокруг своей оси, из-за чего затвор, соединенный с гайкой, также перемещается, поскольку гайка поднимается по резьбе шпинделя вверх.

Конструкционные особенности задвижек

Задвижки используется значительно чаще, чем другие типы запорной арматуры. Это объясняется тем, что у них простая конструкция, довольно небольшая строительная длина, а кроме того, задвижки применимы при широком диапазоне температур, давлений и рабочих сред.

У задвижек с выдвижным шпинделем строительная длина значительно увеличена. Вместе с тем, когда шпиндель постоянно контактирует с рабочей средой, как у задвижки с невыдвижным шпинделем, изделие быстрее выходит из строя и его труднее обслуживать.

При больших условных проходах шпинделю требуется сделать слишком много поворотов прежде, чем затвор поднимется или опустится. Вручную такой задвижкой управлять неудобно, поэтому изделия с большими условными диаметрами управляются с помощью привода.

Параллельные задвижки целесообразно использовать при малых давлениях, а клиновые – при высоких давлениях.

В целом, задвижки могут применяться для любых сред (существует широкий выбор материалов изготовления задвижек, в том числе коррозионностойкие, жаростойкие и другие) при температуре до 600 °C и рабочем давлении до 25,0 МПа.

grant-k.ru

Реферат Задвижка

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 Устройство и принцип действия
• 2 Конструкции запорных органов
  • 2.1 Клиновые задвижки
    • 2.1.1 Жёсткий клин
    • 2.1.2 Двухдисковый клин
    • 2.1.3 Упругий клин
  • 2.2 Параллельные задвижки
  • 2.3 Шиберная задвижка
  • 2.4 Шланговая задвижка
• 3 Расположение ходового узла
  • 3.1 Задвижка с выдвижным шпинделем
  • 3.2 Задвижка с невыдвижным шпинделем
• 4 Материалы и способы изготовления

Примечания

Введение

Типичная стальная задвижка.

Эту задвижку на теплотрассе в немецком городе Вупперталь можно приводить в пример работникам ЖКХ других государств - аккуратная теплоизоляция на защелках, специальный колпак на выдвижном шпинделе, цепь, фиксирующая запорный орган, для исключения воздействия посторонних лиц.

Задвижка - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды . Задвижки - очень распространённый тип запорной арматуры. Они широко применяются практически на любых технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 миллиметров в системах жилищно-коммунального хозяйства, газо- и водоснабжения, нефтепроводах, объектах энергетики и многих других при рабочих давлениях до 25 МПа и температурах до 565 °C .

Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:

• сравнительная простота конструкции;
• относительно небольшая строительная длина;
• возможность применения в разнообразных условиях эксплуатации;
• малое гидравлическое сопротивление.

Последнее качество делает задвижки особенно ценными для использования в магистральных трубопроводах, для которых характерно постоянное высокоскоростное движение среды.

К недостаткам задвижек можно отнести:

• большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем , что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода;
• значительное время открытия и закрытия;
• изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, сложность их ремонта в процессе эксплуатации.

За редким исключением задвижки не предназначены для регулирования расхода среды, они используются преимущественно в качестве запорной арматуры - запирающий элемент в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».

Задвижки обычно изготовляются полнопроходными, то есть диаметр проходного отверстия арматуры примерно соответствует диаметру трубопровода, на который она устанавливается. Однако в некоторых случаях для уменьшения крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, и снижения износа уплотнительных поверхностей, применяются суженные задвижки. Некоторое увеличение гидросопротивления при этом практически не влияет на работу системы, нежелательна установка таких задвижек лишь на магистральных трубопроводах больших диаметров. .

Наиболее распространено управление задвижкой с помощью штурвала (вручную), также задвижки могут оснащаться электроприводами, гидроприводами и, в редких случаях, пневмоприводами. На задвижках большого диаметра с ручным управлением, как правило, устанавливают редуктор для уменьшения усилий открытия-закрытия.

По характеру движения шпинделя различаются задвижки с выдвижным или невыдвижным (вращаемым) шпинделем. В первом случае при открытии и закрытии задвижки шпиндель совершает поступательное или вращательно-поступательное движение, во втором - только вращательное.

Основные различия задвижек - в конструкции запорного органа , по этому признаку задвижки различаются на клиновые , параллельные , шиберные и шланговые .

1. Устройство и принцип действия

Чертёж клиновой задвижки с выдвижным шпинделем в разрезе.

В общем виде конструкция задвижки состоит из корпуса и крышки, образующих полость, в которой находится рабочая среда под давлением и внутри которой помещен затвор (на чертеже справа он клиновой). Корпус имеет два конца для присоединения задвижки к трубопроводу (применяются присоединительные концы фланцевые, муфтовые и под приварку). Внутри корпуса расположены, как правило два седла, параллельно или под углом друг к другу (как на рисунке), к их уплотнительным поверхностям в положении «закрыто» прижимаются уплотнительные поверхности затвора. Затвор перемещается в плоскости, перпендикулярной оси прохода среды через корпус, при помощи шпинделя или штока. Шпиндель с ходовой гайкой образует резьбовую пару, которая при вращении одного из этих элементов обеспечивает перемещение затвора в нужном направлении. Такое решение (см. поясняющий чертёж) наиболее распространено и применяется при управлении вручную или электроприводом. При использовании гидро- или пневмопривода шток совершает вместе с затвором только поступательное движение. Шпиндель одним концом внутри корпуса соединён с затвором, а другим - проходит через крышку и сальник (который в основном применяется в качестве уплотнительного устройства в задвижках) для соединения с элементом управления задвижкой (в данном случае штурвалом) .

2. Конструкции запорных органов

Заклинившую задвижку нелегко открыть даже опытным морякам.

2.1. Клиновые задвижки

В клиновых задвижках сёдла в корпусе расположены под небольшим углом друг к другу, а затвор представляет собой устройство в виде клина - жёсткого, упругого или двухдискового, который в положении «закрыто» плотно входит в пространство между сёдлами (см. поясняющий чертёж, клин находится в нижнем положении, между сёдлами). В зависимости от условий эксплуатации выбирается тот или иной вид клина.

2.1.1. Жёсткий клин

Жёсткий клин обеспечивает надежную герметичность запорного органа, но для этого требуется повышенная точность обработки для совпадения угла клина с углом между сёдлами корпуса. Недостаток жёсткого клина - опасность заклинивания затвора и невозможность или трудность открытия задвижки в результате колебаний температур рабочей среды, износа или коррозии уплотнительных поверхностей.

2.1.2. Двухдисковый клин

Такой клин образуется двумя дисками, расположенными под углом к друг другу и жёстко скрепленными между собой. В нём диски имеют возможность самоустановки относительно сёдел корпуса, поэтому некоторые погрешности, допускаемые при изготовлении сёдел корпуса, не влияют на герметичность в положении «закрыто». Двухдисковый клиновой затвор существенно снижает возможность заклинивания, которое свойственно жёсткому клину, и, несмотря на некоторое усложнение конструкции, имеет ряд других достоинств - малый износ уплотнительных поверхностей, высокая герметичность запорного органа, меньшее усилие, необходимое для закрытия.

Клиновые двухдисковые задвижки, входящие в судовую арматуру называют также клинкетными .

2.1.3. Упругий клин

Это модификация двухдискового клина, диски которого связаны между собой упругим элементом, способным изгибаться, обеспечивая плотный контакт между уплотнительными поверхностями в положении «закрыто». В этом затворе снижены возможности самоустановки дисков по сравнении с двухдисковыми, хотя и сохраняется способность компенсировать некоторые деформации корпуса от нагрузок трубопровода и колебаний температур. Достоинства упругого клина - не требуется трудоёмкая пригонка затвора по корпусу (как для жёсткого клина) и конструкция более простая, чем у двухдискового. Таким образом, упругий клин в определённой степени сглаживает недостатки и сочетает достоинства двух других видов клиновых затворов .

Шиберная задвижка с электроприводом.

2.2. Параллельные задвижки

В параллельных задвижках уплотнительные поверхности двух сёдел в корпусе расположены параллельно друг другу. Затвор состоит из двух дисков, которые в положении «закрыто» при помощи специального клинового грибка прижимаются к сёдлам, перекрывая проход рабочей среде через корпус.

2.3. Шиберная задвижка

Является однодисковой разновидностью параллельной задвижки, в которой затвор называется шиберным односторонним. Такие задвижки применяются в тех случаях, когда допускается одностороннее направление потока рабочей среды и не требуется высокая герметичность запорного органа. Они предназначены для установки в качестве запорных устройств на трубопроводах, транспортирующих канализационные стоки, шламы, пульпы и другие, загрязнённые механическими примесями среды. Иногда затвор выполняется ножевым для разрушения частиц в рабочей среде, в этом случае задвижки называются шиберными ножевыми .

Чертёж шланговой задвижки в разрезе.

2.4. Шланговая задвижка

Задвижки с таким запорным органом принципиально отличаются от других конструкций . Корпус не имеет сёдел, а затвор - уплотнительных поверхностей. Проход среды ведётся через эластичный шланг (патрубок), вставленный в корпус и полностью изолирующий металлические детали конструкции от рабочей среды. Для перекрытия прохода шланг полностью пережимается под воздействием шпинделя (штока), поэтому такие устройства называются шланговыми, задвижками их назвали потому, что шпиндель для управления арматурой перемещается перпендикулярно к оси прохода среды, то есть работает по принципу задвижки.

Шланговые задвижки предназначены для трубопроводов, транспортирующих вязкие, пульпообразные и другие подобные среды, а также слабоагрессивные и агрессивные жидкости. Шланги изготавливают из различных марок резин, которые обеспечивают работу задвижек при давлениях до 1,6 МПа и температурах до 110 °C .

3. Расположение ходового узла

Большое значение для работы и области применения задвижек имеет расположение ходового узла - резьбового соединения шпиндель-гайка. Он может быть расположен внутри задвижки в рабочей среде или вне полости корпуса.

Задвижки с выдвижным шпинделем применяют если нужно быть уверенным в надёжности арматуры.

Эта задвижка является конструкцией с невыдвижным шпинделем .

3.1. Задвижка с выдвижным шпинделем

В такой конструкции резьба шпинделя и ходовая гайка расположены снаружи корпуса арматуры. Шпиндель нижним концом соединён с затвором и при вращении ходовой гайки для открытия задвижки совершает вместе с затвором только поступательное перемещение, при этом верхний конец шпинделя выдвигается на величину хода затвора. Для возможности перемещения шпинделя ходовая гайка поднята над верхней частью крышки (то есть над сальником) примерно на величину хода затвора в конструкции, которую называют бугельным узлом.

Достоинствами такой конструкции являются отсутствие вредного воздействия рабочей среды на ходовой узел и свободный доступ для его технического обслуживания, а следовательно меньший износ сальникового уплотнения и более высокая надёжность резьбовой пары и сальника.

Недостатком таких задвижек является увеличение строительной высоты и массы за счёт выхода шпинделя из крышки не менее, чем на диаметр прохода и необходимость по этой причине при монтаже оставлять свободное место для выхода шпинделя.

3.2. Задвижка с невыдвижным шпинделем

В этом случае ходовая резьба находится внутри полости задвижки и при открывании шпиндель не выдвигается из крышки, сохраняя своё первоначальное положение по высоте. Ходовая гайка в этих задвижках соединена с затвором и при вращении шпинделя для открытия прохода как бы наворачивается на него, увлекая за собой затвор.

В задвижках с невыдвижным шпинделем ходовой узел погружён в рабочую среду и поэтому подвержен действию коррозии и абразивных частиц в рабочей среде, к нему закрыт доступ и отсутствует возможность технического обслуживания во время эксплуатации, что приводит к снижению надёжности работы ходового и сальникового узлов.

В связи с этим такие задвижки имеют ограниченное применение - для трубопроводов, транспортирующих минеральные масла, нефть, воду, не засорённую твёрдыми примесями и не имеющими коррозионных свойств. Поскольку в задвижках с невыдвижным шпинделем затруднены наблюдение и уход за ходовым узлом, они не рекомендуются для ответственных объектов.

Достоинством такой конструкции является меньшая строительная высота, что делает целесообразным их применение для подземных коммуникаций, колодцев, нефтяных скважин и т.д .

4. Материалы и способы изготовления

Уплотнительные поверхности задвижек изготавливаются без колец, с кольцами из латуни, фторопласта, с наплавкой из коррозионностойкой стали, из резины (в клиновых задвижках ей может покрываться клин, а в шланговых из неё изготавливается пережимной шланг).

Задвижки с корпусами из чугуна и алюминиевого сплава выполняются при помощи литья. Этим же способом изготавливаются и стальные задвижки, но некоторые из них, а также задвижки из титановых сплавов изготавливаются методом сварки заготовок, полученных штамповкой из листового проката. Такие задвижки называют штампосварными . По своим характеристикам, эксплуатационным и прочностным, они не уступают литым задвижкам, а наоборот, детали корпусов и крышек таких задвижек изготавливаются из материала более прочного и тщательно проконтролированного, качество которого выше, чем литьё. При этом технология сварки и методы контроля сварных соединений обеспечивают высокое качество корпусных деталей, позволяющее применять такие задвижки на ответственных объектах, включая атомную энергетику.

Примечания

1. ГОСТ Р 52720-2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения.
2. ГОСТ 9698-86. Задвижки. Основные параметры.
3. 1 2 3 4 5 6 Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин - М.: Vitex, 2005.
4. Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич - Л.: Машиностроение, 1981.
5. По этой причине ранее часто именовались шланговыми клапанами или шланговыми затворами, но по современной классификации в соответствие с принципом действия их именуют задвижками
6. 1 2 Арматура промышленная общего и специального назначения. Справочник. А. И. Гошко - М.: Мелго, 2007.

wreferat.baza-referat.ru