Задвижка — Википедия
Клиновая задвижка из нержавеющей стали
Аккуратная теплоизоляция на защелках, специальный колпак на выдвижном шпинделе, цепь, фиксирующая запорный орган, для исключения воздействия посторонних лиц.Задви́жка — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды[1]. 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[2].
Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:
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 [3].
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.[4]
Основные различия задвижек — в конструкции запорного органа
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) [3].
Заклинившую задвижку нелегко открыть даже опытным морякам.Клиновые задвижки[править | править код]
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.
Жёсткий клин[править | править код]
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.
Двухдисковый клин[править | править код]
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.
Упругий клин[править | править код]
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 сравнению 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[3].
Параллельные задвижки[править | править код]
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.
Шиберная задвижка[править | править код]
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.Шланговая задвижка[править | править код]
Задвижки с таким запорным органом принципиально отличаются от других конструкций[5]. 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
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.Задвижка с выдвижным шпинделем[править | править код]
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.
Задвижка с невыдвижным шпинделем[править | править код]
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 клином и при вращении шпинделя для открытия прохода как бы наворачивается на него, увлекая за собой клин.
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[6].
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.[3][6]
- ↑ ГОСТ Р 52720-2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения.
- ↑ ГОСТ 9698-86. Задвижки. Основные параметры.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
- ↑ Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
- ↑ По этой причине ранее часто именовались шланговыми клапанами или шланговыми затворами, но по современной классификации, в соответствии с принципом действия, их именуют задвижками
- ↑ 1 2 Арматура промышленная общего и специального назначения. Справочник. А. И. Гошко — М.: Мелго, 2007.
Какую конструкцию имеют чугунные задвижки и какие есть виды
Содержание статьи
Любой вид трубопровода требует наличия специальных комплектующих, что перекрывают поток рабочей жидкости. С этой целью могут использоваться краны и вентили, что регулируют расход жидкости.
Задвижки из чугуна
Однако наиболее распространенным вариантом, особенно часто применяемым для магистральных трубопроводов, является установка запорной арматуры, основным видом которой стали чугунные задвижки. Данная трубопроводная арматура может быть легко установлена своими руками, кроме того, это один из наиболее доступных видов комплектующих.
Именно благодаря своим положительным эксплуатационным характеристикам задвижка чугунная получила широкое распространение среди населения.
Вернуться к содержанию ↑Что собой представляет задвижка
Запорная арматура полностью перекрывает движение жидкости или газа в трубе, так как имеет всего два рабочих положения — открыто и закрыто. Конструкция устройства состоит из таких элементов:
- Корпус;
- Запорный элемент, что выполнен в виде клина, шибера или параллельных дисков;
- Стальной шпиндель;
- Маховик или автоматический электропривод;
- Крышка корпуса.
Выдвижной шпиндель требует особенно тщательного ухода: его необходимо регулярно чистить и смазывать.
Детальное устройство задвижки
Достоинства, которыми обладает запорная арматура для трубопровода:
- Простая конструкция;
- Компактный размер;
- Небольшое гидравлическое сопротивление;
- Стойкость к коррозии;
- Устойчивость к химическому воздействию;
- Возможность применения для различной рабочей среды;
- Длительный срок эксплуатации.
Следует также отменить некоторые недостатки, которые характерны для изделий из чугуна:
- Хрупкость;
- Высокая вероятность механического повреждения.
Для предотвращения нарушения целостности изделий из чугуна, их запрещено крутить, проворачивать, сгибать или растягивать.
Чугунные задвижки
По типу присоединения к трубопроводу задвижка фланцевая. Основные параметры, которым соответствует фланцевая задвижка, включают:
- Диаметр прохода трубы — от 50 до 3000 мм;
- Рабочее давление — до 1, 6 МПа;
- Температура — до 75 градусов;
- Срок эксплуатации — приблизительно 8 лет.
В зависимости от типа затвора существуют следующие виды устройств из чугуна:
- Задвижка клиновая чугунная;
- Задвижка чугунная параллельная;
- Задвижка чугунная шиберная.
В зависимости от диаметра фланцевая задвижка может быть следующих типов:
- Полнопроходная;
- Суженная.
Полнопроходная фланцевая задвижка имеет диаметр, что соответствует диаметру трубы и характеризуется наименьшим гидравлическим сопротивлением.
Суженная фланцевая задвижка имеет несколько меньший диаметр. С одной стороны это незначительно увеличивает гидравлическое сопротивление, однако использование имеет также положительные стороны: уменьшает износ уплотнительных элементов и снижает крутящий момент.
В зависимости от типа управления устройством различают:
- Ручные устройства, что приводятся в действие маховиком;
- Устройства с электроприводом.
Задвижка клиновая чугунная
Маховики устанавливаются в устройства с малым диаметром условного прохода (до 150 мм), электропривод — во всех остальных случаях. Электропривод позволяет управлять механизмом удаленно, превосходно подходит при размещении запорной арматуры в труднодоступном месте и автоматизирует технологический процесс.
Вернуться к содержанию ↑Детальная характеристика арматуры по типам затворов
Фланцевая задвижка с клиновым затвором используется для магистральных трубопроводов, что имеют достаточно высокую рабочую температуру и давление. Такой вид запорной арматуры может быть установлен для системы водоснабжения, в том числе и питьевого.
Характерной особенностью является наличие невыдвижного штока и жесткого клина. Поток жидкости перекрывается за счет уплотнения между металлическими поверхностями двух элементов. Хотя на сегодняшний день в продаже можно встретить чугунные изделия с прорезиненным клином. Тогда герметичность перекрытия потока достигается благодаря соединению металла с резиной. Клиновая запорная арматура может быть не только фланцевая, но и резьбовая.
Параллельная задвижка бывает исключительно фланцевая. Она используется для инженерных сетей с небольшим давлением воды. В качестве запорного элемента применяется диск, что, соприкасаясь с выдвижным или невыдвижным штоком, перекрывает поток в системе.
Задвижки чугунные параллельные
Шиберная задвижка лучше всего подходит для труб, что транспортируют сыпучие, густые и вязкие рабочие среды. Как правило, она является межфланцевой, а поэтому имеет демократичную и доступную цену.
Вернуться к содержанию ↑Использование запорной арматуры из чугуна
Задвижка чугунная используется преимущественно в жилищно-коммунальной сфере. Возможно использование запорной арматуры для таких инженерных сетей:
- Холодное и горячее водоснабжение;
- Канализация;
- Отопление;
- Газоснабжение;
- Нефтяные трубопроводы.
В последнее время чугунная запорная арматура стала все реже использоваться для систем отопления и водоснабжения, однако ее роль для канализации, паровой системы и транспортировки сыпучих остается по-прежнему значительной.
Вернуться к содержанию ↑Задвижка клиновая
| Автор | Поделитесь | Оцените | Виктор Самолин |
|---|
Описание и технические характеристики чугунных задвижек.
Задвижка чугунная — предназначена в качестве запорного устройства для полного отключения и включения потока среды. Задвижки чугунные применяются в качестве запорного устройства в системах трубопроводов (вода, пар, нефтепродукты масло с температурой до 225 С).
Материал корпусных деталей – чугун.
Задвижка чугунная устанавливается на горизонтальном трубопроводе маховиком вверх с вертикальном расположением шпинделя. На вертикальном трубопроводе ставится в положении ‘плашмя’ с горизонтальным расположением шпинделя.
Задвижка чугунная относится к классу ремонтируемых изделий.
Технические характеристики задвижки чугунной фланцевой 30ч6бр
1. Независимо от используемого диаметра трубопровода задвижки 30ч6бр устанавливаются на магистрали с рабочим давлением до 10 атм. в соответствии с параметрами настоящего паспорта:
Устройство изделия и работа задвижки чугунной 30ч6бр
1. Состав задвижки:
1. Корпус;
2. Крышка;
3. Диски;
4. Резьбовая втулка;
5. Фланец сальника;
6. Уплотнительные кольца;
7. Съемный клин;
8. Шпиндель;
9. Маховик.
2. Между крышкой и корпусом установлена прокладка из паронита или резины. В последнем случае задвижка чугунная устанавливается на трубопровод с температурой рабочей среды не более 90 град.
3. В сальниковой камере устанавливается сальниковая набивка марки АЛ. Она предотвращает проход среды между шпинделем и крышкой.
4. Для разгрузки сальников при открытом затворе, используется верхнее уплотнение. Затвор включает в свой состав шиберы и шпиндель со съемным затвором.
5. Закрытие затвора осуществляется путем вращения маховика задвижки чугунной. Посредством этих действий шпиндель через резьбовую втулку передает поступательное движение на шиберы. Использование рычагом для увеличения усилий категорически запрещается.
6. Полное закрытие затвора обеспечивается при максимальном усилии на маховике. Оно создает плотное перекрытие прохода.
7. Максимальные усилия при управлении задвижкой 30ч6бр
Технические данные чугунной задвижки 30ч6бр
1. Задвижки 30ч6бр независимо от диаметра условного прохода рассчитаны на максимальное условное давление 1,0 МПа (10 кгс/см2) в могут устанавливаться на трубопроводах в соответствии с параметрами:
|
Давление |
МПа |
кгс/см 2 |
||||
|
Условное, Ру |
1 | 10 | ||||
|
Пробное, Рпр |
1,5 | 15 | ||||
|
Рабочее Pp, не более |
1 | 0,9 | 0,85 | 10 | 9 | 8,5 |
|
Температура среды, не более |
К | °С | ||||
|
|
363 | 473 | 498 | 90 | 200 | 225 |
Основные габаритные размеры и масса задвижки 30ч6бр
| Условный проход в мм | Основные размеры | Размеры фланцев | n, кол-во отверст | Масса, Кг | ||||
| L | H | h2 | D0 | D | D1 | |||
| 30ч6бр Ду 50 | 180 | 251 | 310 | 180 | 160 | 125 | 4 | 11 |
| 30ч6бр Ду 80 | 210 | 313 | 405 | 220 | 195 | 160 | 4 | 19 |
| 30ч6бр Ду 100 | 230 | 345 | 456 | 220 | 215 | 180 | 8 | 23 |
| 30ч6бр Ду 125 | 255 | 420 | 595 | 260 | 245 | 210 | 8 | 35 |
| 30ч6бр Ду 150 | 280 | 470 | 640 | 260 | 280 | 240 | 8 | 45 |
| 30ч6бр Ду 200 | 330 | 600 | 830 | 320 | 340 | 295 | 8 | 78 |
| 30ч6бр Ду 250 | 380 | 740 | 1 040 | 350 | 395 | 350 | 12 | 123 |
| 30ч6бр Ду 300 | 420 | 860 | 1 240 | 350 | 445 | 400 | 12 | 163 |
Чертеж-схема задвижки чугунной 30ч6бр фланцевой
Устройство и работа задвижки чугунной фланцевой.
1.Задвижка состоит из следующих основных деталей: корпуса 1, крышки 2, дисков 3, втулки резьбовой 4, фланца сальника 5, колец уплотнительных 6, клина съемного 7, шпинделя 8, маховика 9.
2. Между фланцами корпуса и крышки помещается паронитовая прокладка. Допускается установка прокладки из резины, при этом температура рабочей среды не должна превышать 90 °C.
3. Для предотвращения прохода рабочей среды между крышкой и шпинделем в сальниковой камере помещается сальниковая набивка, которая поджимается сальником с помощью двух болтов. В качестве сальниковой набивки используется набивка марки АЛ.
4. Верхнее уплотнение задвижек обеспечивает разгрузку сальникового узла при открытом затворе, затвор состоит из шиберов 3, между которыми размещен шпиндель 8 со съемным клином 7.
5. Запирание задвижек с ручным управлением происходит при вращении маховика по часовой стрелке. При этом шпиндель через втулку резьбовую получает поступательное движение, передающееся на шиберы. Категорически запрещается использование любых рычагов с приложением усилия, превышающего значения, указанные в таблице усилий.
6. В крайнем положении шиберов при создании на маховике необходимого усилия обеспечивается плотное перекрытие прохода.
7. При управлении задвижками усилия, более указанных в таблице усилий, не допускаются.
Таблица усилий
| Условный проход, DN, мм | Усилие на рукоятке задвижки | Момент на рукоятке HM | Длина рукоятки при приложении усилия 25 |
|
| H | кгс | |||
| 30ч6бр Ду 50 | 377 | 37,7 | 37,7 | 300 |
| 30ч6бр Ду 80 | 580 | 58,0 | 72,5 | 580 |
| 30ч6бр Ду 100 | 630 | 63,0 | 78,75 | 630 |
| 30ч6бр Ду 150 | 670 | 67,0 | 80,4 | 640 |
| 30ч6бр Ду 200 | 660 | 66,0 | 92,4 | 640 |
| 30ч6бр Ду 250 | 905 | 90,5 | 126,7 | 1010 |
| 30ч6бр Ду 300 | 1 250 | 125,0 | 150,8 | 1201 |
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.
- Устройство запирающего элемента;
- клиновая задвижка;
- параллельное устройство.
- По восприятию давления в сети;
- под высоким давлением;
- под средним;
- 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.
- Расположению элемента хода;
- 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»;
- 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.
Запорные задвижки: виды и принцип работы
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.
Содержание
Виды и устройство задвижек
Конструкционные типы задвижек
Расположение шпинделя
Преимущества и недостатки задвижек
Виды и устройство задвижек
Задвижки, в зависимости конструкции запорных деталей, можно поделить на следующие типы:
- 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.
Устройство задвижек – запорной, чугунной, шиберной | Конструкция задвижек
Устройство запорной задвижки
Одним из достоинств такой трубопроводной арматуры, как задвижка, является сравнительная простота конструкции. Устройство запорной задвижки любого типа предполагает наличие корпуса с крышкой, затвора и отходящих от корпуса патрубков для присоединения к трубопроводу. Внутри корпуса, как правило, параллельно или, находясь взаимно под углом, расположены два седла, к уплотнительным поверхностям которых в закрытом положении прижимаются уплотнительные поверхности затвора.
Управление задвижкой осуществляется вручную путем вращения маховика (рукояти) или с помощью электропривода, гидропривода (в некоторых случаях – пневмопривода). Перемещение запирающего элемента происходит перпендикулярно, относительно оси потока рабочей среды, при помощи шпинделя, образующего с ходовой гайкой резьбовую пару, которая в результате вращения одного из этих элементов обеспечивает перемещение запорного органа в заданном направлении. Соединение шпинделя внутри корпуса выполнено одним концом с затвором, другим концом – через крышку и сальник, выступающий в качестве уплотнительного элемента.
В процессе эксплуатации запирающий элемент находится в полностью открытом или в полностью закрытом положении. В конструкции задвижек, имеющих большой диаметр, управление которыми осуществляется вручную, как правило, предусмотрен редуктор для уменьшения усилий управления.
По характеру движения шпинделя (вала) различаются задвижки:
- с выдвижным шпинделем – при открытии/закрытии движение шпинделя поступательное или вращательно-поступательное;
- с невыдвижным (вращаемым) шпинделем – шпиндель совершает только вращательное движение.
Главное различие в конструкции задвижек – это конструкция запорного элемента. По этому признаку выделяют клиновые, шиберные, параллельные и шланговые задвижки.
Устройство шиберной задвижки
От обычной задвижки шиберная задвижка отличается исполнением запорного органа. Устройство шиберной задвижки предусматривает металлический клин или пластину в этом качестве, которая способна разрезать попадающиеся в жидкости твердые тела. Это обуславливает применение такого типа задвижек: нефтегаз, целлюлозно-бумажные стоки, канализационные системы и др.
Данный вид устройств относится к параллельным задвижкам, уплотнительные поверхности которых имеют параллельное расположение друг к другу. Шиберные задвижки с металлической пластиной небольшой толщины в качестве запорного элемента широко используются в вакуумной технике. Это становится возможным за счет наличия в производстве шиберной задвижки всевозможных сечений при минимальной длине, при этом, находясь в открытом состоянии, задвижка не содержит никаких выступающих внутрь трубы частей.
Устройство чугунной задвижки
Устройство задвижки чугунной неотличимо от конструкции задвижки с корпусом из алюминиевого сплава и стали, основное их отличие состоит в методе изготовления – литые, штампосварные, что сказывается на их эксплуатационных характеристиках.
См. также разделы:
Стальные и чугунные задвижки для нефтепродуктов: применение
Время на чтение: 4 минуты
АА
8307
Отправим материал вам на:Разновидности задвижек для нефтепродуктов
При транспортировке нефти и нефтепродуктов часто возникает необходимость регулирования их потока, а некоторых ситуациях – и полное его перекрытие. Эту функцию в трубопроводах выполняет запорная арматура. Чаще всего применяются задвижки, общему описанию которых и посвящена эта статья.
Область применения и особенности
Несмотря на кажущуюся простоту, запорная арматура имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку от качества её работы зависит очень многое. Прочность и долговечность задвижек являются основными критериями их качества.
Задвижки для нефтепродуктов – очень важная деталь любого трубопровода (как магистрального, так и местного значения). Рассмотрим их более подробно.
Загрузка …
По принципу своей работы они делятся на клиновые и параллельные.
Клиновые представляют собой запорными устройства, которые перекрывают поток с помощью сдвига затвора в плоскости, перпендикулярной перекрываемому потоку. Уплотнительные поверхности в затворе такого типа расположены под углом друг к другу.
Сами клинья бывают:
- цельными упругими;
- цельными жесткими;
- двухдисковыми.
Вне зависимости от типа, клинья покрывают высоколегированной сталью, что дает возможность заменять сальниковую набивку, не прерывая работы.
Отличие параллельных типов от клиновых в том, что в них уплотнительные поверхности затворов располагаются не под углом, а параллельно друг другу.
Параллельные типы этой запорной арматуры также бывают шиберные (с одним диском) и двухдисковые.
Также задвижки различаются по направлению движения их шпинделя. По этому параметру их делят на две группы: с выдвижным шпинделем и с вращающимся невыдвижным.
В конструкциях с выдвижным шпинделем при открытии или закрытии затвора шпиндель совершает поступательное или поступательно-винтовое движение, при этом выдвигаясь из корпуса. Как правило, такие конструкции отличаются достаточно большими габаритными размерами.
Конструкции с невыдвижным вращаемым шпинделем – меньше по своим размерам и применяются в основном в потоках, не вызывающих коррозию. При закрытии затвора в них шпиндель из корпуса не выдвигается.
По материалу своего изготовления задвижки делятся на стальные и чугунные.
Стальные задвижки используются для перекрывания жидких и газообразных потоков в условиях перепадов давления.
Назначение чугунных задвижек – полного перекрытие и обратный пуск потока. Они могут работать при температуре до 225-ти градусов Цельсия. На трубопроводе, идущем в горизонтальной плоскости, они ставятся маховиком вверх, при этом шпиндель располагается вертикально. На вертикальных трубопроводах их ставят так, чтобы шпиндель находился в горизонтальной плоскости.
И стальные, и чугунные виды этой запорной арматуры – ремонтопригодные изделия.
Этим типом трубопроводной арматуры, вне зависимости от диаметра, можно управлять как вручную (с помощью физической силы), так и автоматически (при помощи электропривода).
Второй способ управления чаще всего применяется на больших диаметрах, когда перекрыти