Преимущества и недостатки клиновой задвижки. Виды клиновых задвижек и их применение. Принцип работы чугунной клиновой задвижки

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 , 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

Записи

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

Записи по теме:

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

Клиновая задвижка представляет собой не что иное, как один из видов запорной арматуры. Сегодня клиновые задвижки активно используются не только при транспортировке жидкостей, но и любых других сред.

Клиновые задвижки обладают достаточно простой конструкцией. Это означает, что она практически не ломается на продолжительной перспективе. Надёжность – одно из главных качеств запорного механизма.

Как уже было сказано выше, означенная арматура является запорной. Это означает, что при помощи вращения шпинделя можно полностью перекрыть подачу среды. Ниже представлены части, из которых состоит клиновая задвижка:

  • корпус (вылитый из стали);
  • шпиндель;
  • клин.

При этом механизм, который осуществляет запирание магистрали может находится частично снаружи. Не стоит также забывать о том, что само устройство может обладать и фланцевым конструктивном.

В этом случае корпус изобилует отверстиями, которые предназначаются для винтов. Такие задвижки значительно проще устанавливать. Необходимо лишь помнить, что устанавливать болты необходимо с одинаковым натяжением поступательно затягивая их равномерно по всему корпусу.

Задвижка устанавливается на тех участках трассы, где находится достаточное количество места. Естественно, сам шпиндель может быть повёрнут, как при помощи мускульной силы, так и благодаря вращающему моменту, создаваемому электрическим двигателем.

Стоит отметить, что обыкновенный конструктив за счёт увеличения размеров и массы может применяться даже в нефтяной отрасли. Перекачка газа невозможна без запорной арматуры.

В частности, в аварийных случаях клиновые задвижки зачастую являются единственным способом прекратить подачу среды. Во всех остальных случаях означенное становится невозможным.

В завершении необходимо подчеркнуть, что сам шпиндель исполняется из другой марки стали. Он напрямую контактирует со средой. Следовательно должен выдерживать большие нагрузки.


Речь идёт не только механических деформациях, но и о температуре. По этой причине, используется исключительно закалённая сталь. Она обладает не только высокой прочностью, но и пластичностью.

Обламывание шпинделя – это худшее, что может произойти с запорной арматурой.

На видео будет наглядно продемонстрирована конструкция клиновой задвижки, а также обрисована основная сфера применения арматуры:


По материалам: http://www.armprof.ru/catalog/zadvizhki-klinovye/

stroybud.com

Достоинства и недостатки стальных задвижек

По типу управления данные устройства делятся на задвижки с ручным управлением (при помощи штурвала), электрическим, гидравлическим или пневматическим приводом. Задвижки крупных диаметров как правило комплектуются редукторами, позволяющими существенно снизить усилия при перемещении затвора.

К преимуществам задвижек чаще всего относят следующие особенности:

  • простота конструкции в сравнении с другими типами запорной арматуры
  • малая длина устройства, облегчающая монтаж
  • широкий диапазон внешних условий, в которых допускается эксплуатация задвижек
  • низкое сопротивление потоку в открытом состоянии

В числе основных недостатков задвижек чаще всего упоминают следующие:

  • большое время полного открытия или закрытия
  • постепенный износ уплотнений в корпусе и затворе задвижки, в итоге приводящих к необходимости ремонта, который затруднительно выполнить без вывода задвижки из эксплуатации
  • требования к свободному пространству в месте установки задвижки, что обусловлено большой эксплуатационной высотой (в первую очередь у задвижек с выдвижным шпинделем) для обеспечения полного хода затвора.

Составные части задвижки

В зависимости от принципа действия запорной части, различают клиновые, шиберные, параллельные и шланговые задвижки. Рассмотрим из чего состоит стальная задвижка на примере клиновой задвижки со шпинделем. Корпус и крышка задвижки образуют рабочую полость, внутри которой перемещается затвор (в данном случае клинового типа). На двух сторонах корпуса располагаются соединительные узлы для монтажа задвижки в состав трубопровода. Данные узлы чаще всего предназначены для фланцевого соединения, однако также встречаются варианты с монтажом при помощи муфты или путем сварного соединения. В внутренней полости корпуса располагаются 2 седла с уплотнительными поверхностями (в зависимости от типа затвора, эти поверхности могут быть расположены под углом друг к другу или параллельно), к которым в закрытом положении герметично прилегают уплотнительные поверхности клинового затвора.
и помощи шпинделя и ходовой гайки, которые составляют резьбовую пару, затвор перемещается перпендикулярно оси трубопровода вдоль которой транспортируется рабочая среда. Такой способ перемещения затвора при помощи резьбовой пары используется в случае ручного или электрического привода задвижки. Если же задвижка оборудуется гидравлическим или пневматическим приводом, то шток, прикрепленный к затвору, совершает поступательное перемещение под воздействием привода. В нашем случае шпиндель проходит через уплотнительный сальник в крышке и соединяется со штурвалом, который и является органом управления задвижкой.

Задвижки с жестким клином

Клиновые задвижки имеют несколько разновидностей, которые отличаются формой, видом и материалом клина. Вне зависимости от типа клина, общее устройство задвижки выглядит следующим образом. В корпусе располагаются седла, которые образуют по отношению друг к другу небольшой угол. На эти седла в закрытом положении плотно садится клин и полностью перекрывает пространство между ними. Если в конструкции задвижки применяется жесткий клин, то при условии соблюдения высокой точности обработки уплотнительных поверхностей клина и седел, обеспечивает отлична герметичность запирания. Однако у клина такого типа есть и недостатки, связанные с возможным заклиниванием затвора в случае приложения излишних усилий при его запирании, а также в случае температурных колебаний, вызванных изменением температуры окружающей среды или транспортируемых жидкости или газа. Коррозия или износ уплотнительных поверхностей также приводят к потере герметичности соединения или затруднениям в открытии задвижки.

Задвижки с двухдисковым клином

Для снижения риска заклинивания в конструкции задвижки применяется так называемый двухдисковый клин, который состоит из двух жестко соединенных дисков, размещенных под углом друг относительно друга. Таким образом, состав стальной задвижки с двухдисковым клином увеличивается на несколько деталей. Благодаря самоустановке дисков относительно седел, снижаются требования к идентичности углов расположения седел и дисков, а также повышается герметичность затвора в закрытом положении. Конструкция двухдискового клина сложнее, чем у традиционного, но в сложность компенсируется меньшим износом поверхностей уплотнения в процессе эксплуатации и сниженным усилием, прилагаемым для надежного закрытия задвижки. Запорная арматура с двухдисковым клином, применяемая на судах, также носит наименование клинкетной.

Задвижки с упругим клином

Промежуточным типом, который обладает удобствами двухдискового клина, в области компенсации деформаций корпуса задвижки вследствие температурных колебаний, и при этом представляющий собой более простую конструкцию, является упругий клин. В отличие от жесткого клина, он не требует такой точной подгонки поверхностей затвора и седел. Это связано с конструкцией упругого клина, которая представляет собой два диска, связанных упругим изгибающимся элементом, за счет которого обеспечивается необходимая герметичность контакта между уплотнительными поверхностями.

Параллельные и шиберные задвижки

Конструкция параллельных задвижек отличается наличием двух параллельных дисков и двух седел параллельных друг другу. В закрытом положении диски плотно прижимаются к седлам при помощи опускающегося клиновидного грибка специальной конструкции. Разновидностью параллельной задвижки считается задвижка шиберного типа. В такой задвижке используется только один диск, что снижает герметичность запирания и обеспечивает возможность применения задвижки только в трубопроводах с одним направлением движения транспортируемой рабочей среды. Чаще всего задвижки такого типа применяются в трубопроводах для перекачки канализационных и прочих стоков, пульпы или шламов.

Задвижка шлангового типа

Шланговая задвижка конструктивно полностью отличается от прочих типов запорной арматуры отсутствием седел и уплотнительных поверхностей затвора.
вет на вопрос из чего состоит задвижка этого типа следующий. Такая задвижка содержит установленный в корпусе патрубок или шланг из эластичного материала, по которому транспортируется через задвижку рабочая среда. В процессе перекрытия задвижки осуществляется полное пережатие данного шланга вследствие воздействия на него штока. Применяются шланговые задвижки в трубопроводах, перекачивающих рабочие среды с повышенным показателем вязкости. К задвижкам такой тип арматуры относят потому, что принцип ее действия также связан с перемещением шпинделя или штока в плоскости, перпендикулярной оси трубопровода.

Выдвижной или невыдвижной шпиндель

По расположению ходового узла, которое представляет собой резьбовую пару из шпинделя и гайки, входящих в состав трубопроводной задвижки, устройства делятся на арматуру с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Первый тип шпинделя подразумевает расположение шпинделя снаружи корпуса. В процессе открытия или закрытия задвижки происходит вращение ходовой гайки, что приводит к поступательному перемещению шпинделя, верхний конец которого выдвигается на величину, равную ходу затвора. Для обеспечения возможности движения шпинделя ходовая гайка размещена над верхней частью крышки.
примеру, задвижка стальная 30с41нж и 30лс41нж относится именно к такому типу с выдвижным шпинделем. Плюсом такой конструкции является отсутствие контакта данного узла с рабочей средой, которая может оказывать агрессивное воздействие, а также обеспечение свободного доступа к ходовому узлу для проведения процедур по его обслуживанию. К минусам данной конструкции относят требования к свободному месту для перемещения шпинделя, что приводит к большей строительной высоте при монтаже такой задвижки.

В задвижках с невыдвижным шпинделем достоинства и недостатки прямо противополжны предыдущей конструкции. В такой задвижке шпиндель совершает только вращательные движения, а ходовая гайка, которая соединена с затвором, в процессе открытия или закрытия задвижки наворачивается на шпиндель и перемещает затвор. Поскольку в конструкции данного типа ходовой узел находится под воздействием транспортируемой рабочей среды, задвижки с невыдвижным шпинделям применяют в трубопроводах, перекачивающих неагрессивные жидкости, масла и нефтепродукты. В связи с тем, что такая конструкция шпинделя существенно затрудняет доступ к нему для проведения процедур по обслуживанию, задвижки данного типа редко применяются в объектах повышенной ответственности. Зато низкие требования к наличию дополнительного места для монтажа задвижки, позволяют использовать ее в условиях ограниченного пространства для установки запорной арматуры, таких как скважины, колодцы и прочие подземные коммуникации.

Способы изготовления задвижек и применяемые в конструкции материалы

Корпуса задвижек чаще всего изготовляются методом литья из сталей различных марок, чугуна или алюминиевого сплава. Однако, некоторые стальные корпуса, а также корпуса из титановых сплавов изготавливаются так называемым штампосварным методом, которые подразумевает на первом этапе штамповку заготовок из катаного листа, а втором этапе осуществление сварки заготовок (в инертной среде для титановых сплавов). Второй метод изготовления ничем не уступает литью, более того, по своим прочностным характеристикам, за счет использования материалов повышенной прочности и износостойкости, такие задвижки применяются в условиях увеличенных требований к характеристикам материала запорной арматуры. Применение в производстве современных методов контроля качества соединений, полученных методом сварки, позволяет гарантировать высочайшее качество сворных швов и обеспечивает возможность применения таких задвижек на объектах повышенной ответственности вплоть до атомных электростанций.

Для уплотнительных поверхностей большинства задвижек применяется латунь или фторопласт, сорта стали, устойчивой к коррозионному воздействию. В некоторых типах клиновых задвижек уплотнительные поверхности могут покрываться резиной, а задвижках шлангового типа из резины или аналогичных эластичных материалов изготавливается пережимной шланг.

промэлемент.рф

Область применения

Задвижки используют в качестве запорной и регулирующей поток арматуры в трубах, иногда с их помощью управляют объемом подачи за счет снижения условного диаметра прохода.

Задвижки редко применяются в быту, в основном они служат для регулировки водо- и газоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в магистралях для транспортировки газа, нефти, пищевой и химической промышленности при подаче технологических компонентов в производственном процессе.

Запорные элементы используют на трубопроводах с большими условными диаметрами прохода, применяемые материалы изготовления – недорогие черные и цветные металлы в различных сочетаниях.

Рис.1 Запорное оборудование для водоснабжения

Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия или регулирования потока вещества, проходящего по магистрали. Они могут работать в среде с газообразными, сыпучими, жидкими веществами различной вязкости и химической активности.

Основными конструктивными элементами в системе задвижки любой конструкции являются:

  • Корпус. Состоит из основной части и крышки, первая помещается непосредственно в магистраль, а вторая служит для крепления и управления перемещением запорного элемента. Корпус выполняют из металла: стальных сплавов, нержавейки, латуни, алюминия, ковкого чугуна, последний покрывают антикоррозионными слюдосодержащими красками или эпоксидными грунтовками.
  • Запор. Элемент (заслонка) имеет конструктивное исполнение в виде металлического клина, шибера, диска или гибкой трубы из эластичных материалов, для повышения герметичности металл иногда покрывают резиной (эластомер). При перемещении узел плотно входит в профильное седло, расположенное в корпусе, и герметично перекрывает канал.
  • Приводная система. Предназначена для управления перемещением заслонки в узле, представлена механическими конструкциями в виде маховика, перемещающегося на выдвижном или стационарном штоке, также используются пневматический, электрический и гидравлический приводы.

Рис. 2 Трубопроводные задвижки из стали – параметры по ГОСТ 9698-86

Достоинства задвижек

Основные параметры задвижек регламентированы ГОСТ 9698-86, используемые в промышленности изделия имеют следующие особенности:

  • Простота конструкции. Корпус состоит из основной части, помещаемой в линию посредством фланцевого или муфтового резьбового (для малых диаметров) соединения, его крышка крепится гайками или болтами — это упрощает процедуру установки, демонтажа и ремонта устройства.
  • Высокие технические характеристики. Задвижная арматура в зависимости от назначения и условий эксплуатации выдерживает рабочую температуру от -60 до +565 С., давление от 0,16 до 25 Мпа. (1, 6 — 250 бар.) в стальных конструкциях. При этом предел давлений для чугуна составляет 25 бар., для изделий из цветных металлов — 40 бар.

Рис. 3 Запорная чугунная фланцевая арматура

  • Универсальность. Устройства могут работать в магистралях любого назначения с высокой химической активностью передаваемых веществ, рассчитаны на использование в трубопроводах диаметров от 15 до 2000 мм.
  • Высокие гидравлические характеристики. Задвижные устройства подбирают по внутреннему диаметру трубопроводов, имеющему стандартные значения, поэтому они не влияют на гидравлическое сопротивление в линии. Плавное перемещение заслонки при перекрытии потока транспортируемого вещества позволяет избежать гидравлического удара в системе. Конструкция задвижных элементов и корпусного седла рассчитана на создание высокой герметичности перекрываемого канала.
  • Хорошая ремонтопригодность. Монтаж и ремонт арматуры и фитингов с задвижками легко провести при наличии простого инструмента и комплектующих — разводных сантехнических ключей, прокладок. Заслонки и прокладки в случае износа просто снять и поменять на новые.
  • Длительный срок службы. Корпусные детали и затворы изготавливаются из прочных долговечных материалов, рассчитанных на использование в конкретной рабочей среде, внутренние заслонки делают из коррозионно-устойчивых металлов — это существенно увеличивает их эксплуатационный срок.

Рис. 4 Виды задвижек из цветных металлов

Минусы

При изготовлении запорной арматуры для удешевления часто используют чугун, подобные конструкции имеют следующие недостатки:

  • Высокий вес задвижек затрудняет монтаж узлов при больших диаметрах трубопроводов — может понадобиться несколько рабочих или специальная подъемная техника для удержания массивной детали. К примеру, вес чугунного запора с условным проходом 1600 мм. Согласно ГОСТ 9698-86 составляет 10025 кг.
  • Чугун относится к коррозионно неустойчивым материалам, со временем его внутренняя поверхность ржавеет, покрывается раковинами и известковым налетом — это приводит к нарушению герметизации при перекрытии потока.
  • Еще к одним недостатком чугуна относится его хрупкость, приводящая к необратимой поломке изделия при сильных ударных воздействиях.
  • Дешевое сальниковое уплотнение с набивкой, какое находит применение в бюджетных чугунных изделиях, не является достаточно герметичным по сравнению с современными торцевыми уплотнениями — в процессе его эксплуатации нередко возникают утечки транспортируемого вещества.

Рис. 5 Принцип работы затвора клинового типа

Задвижки для трубопроводов — виды и классификация

Задвижные узлы имеют разные конструктивные и физические параметры, по конструкции и классификации задвижек их подразделяют на следующие классы:

  1. По технологии изготовления корпуса:
  • Сварные.
  • Литые — основной метод формообразования корпусов.
  • Кованые или штампованные — технология применяется для создания высокопрочных корпусов, детали соединяются между собой сваркой.
  • Комбинированные — производятся из кованых и штампованных деталей посредством сварки.
  1. По типу уплотнения:
  • Графитоармированные, жидкометаллические.
  • Сальниковые — подвижной шпиндель или шток отделяется от рабочей среды сальниковой прокладкой, пропитанной маслом и сжатой накидной гайкой или специальной деталью – сальником.
  • Сильфонные — герметичность достигается за счет использования гофрированных упругих оболочек из металлических и синтетических материалов.

Рис. 6 Разборка клиновидной системы (корпус, вид клина задвижки)

  1. По типу передачи усилия к заслонке:
  • Вращательное — применяется в ручных механических системах, где винтовой шпиндель перемещается за счет маховика.
  • Поступательное — шток имеет цилиндрическую форму и перемещается за счет передачи ему усилия гидравлическим или электрическим способом.
  1. По типу привода:
  • Ручной — для передачи усилия используют маховик и шпиндель с резьбой.
  • Электрический — управление задвижкой происходит перемещающимся шпинделем, который является якорем электрокатушки.
  • Гидравлический — на подвижный шток с заслонкой, помещенный в герметичный цилиндр, оказывает давление гидравлическая жидкость.
  • Пневматический — шпиндель передвигается за счет давления на его поверхность сжатого воздуха.

Рис. 7 Приводы

  1. По конструктивному исполнению затворного узла:
  • Клиновые. Затвор имеет клиновидную форму, при опускании располагается между двумя наклонными седельными поверхностями.
  • Параллельные (одно- или двухдисковые, шиберные). Затворный элемент сделан в форме плоского диска или шибера, которые запирают канал, опускаясь в небольшие профильные углубления в корпусе.
  • Шланговые. При работе системы затворный механизм сдавливает эластичный резиновый шланг, перекрывая тем самым канал движения вещества.
  • Поворотные. Запорный элемент в виде диска располагается в канале трубы на его центральной линии, при работе он разворачивается вокруг центральной оси и перекрывает поток проходящего вещества.

Клиновые задвижки

Устройство задвижки данного типа представляет собой заслонку с расположенными под углом поверхностями, которая при отпускании располагается в клинообразном седельном гнезде.

Жесткий клин

Модель отличается невысокой стоимостью, простотой, жесткостью, надежностью и хорошими параметрами герметичности, при изготовлении требует использования высокоточного оборудования. Клин шарнирно подвешен к шпинделю, размещенному в верхней крышке, и опускается в канал по встроенным в корпус направляющим, система способна работать с большими перепадами давления. К недостаткам относится сложный ремонт и заклинивание при воздействии высоких температур в результате линейного расширения металла при нагревании.

Рис.8 Двухдисковый клин — конструкция

Клин с двумя дисками

Клиновые модели данного типа состоят из заслонки в виде двух размещенных под углом дисков с разжимной деталью между ними (имеет вид шарообразного грибка) — это позволяет ей самоустанавливаться, обеспечивая при этом высокую плотность перекрытия канала и исключая заклинивание.

Типы задвижек с двумя дисками имеют сложное конструктивное исполнение и соответственно дороги, их преимущества — малый износ затворных и седельных поверхностей за счет отсутствия контакта по пути перемещения, высокая степень герметизации, небольшое прилагаемое усилие для закрывания прохода.

Устройства выпускают только с выдвижным штоком, многие модели бывают с кольцевыми уплотнениями на затворных дисках, позволяющими повысить герметизацию прохода.

Рис. 9 Разновидности поворотных систем

Упругий клин

В данной конструкции привод затвора разрезан на две части и между ними расположен пружинящий элемент — это позволяет перемещаться уплотнительным элементам относительно друг друга на небольшой угол, обеспечивая тем самым лучший контакт с седельным кольцом. При изготовлении не требуется высокоточная подгонка, исключено высокотемпературное заклинивание, к недостаткам относится повышенная истираемость плоскостей клина в результате раннего вступления в контакт при опускании.

Поворотные

Устройство такого типа называют дисковым поворотным затвором, при работе диск располагается в потоке вещества и перемещается по его направлению. Диски используются в системах с диаметром трубопроводов до 1200 мм. при температурах среды от -200 до +450 С. и давлении до 600 бар. Устройство имеет простую конструкцию, малые размер и массу, хорошо герметизирует перекрываемый канал, легко ремонтируется. К недостаткам относят высокое сопротивление потоку, работу только в одну сторону, невозможность использования в среде с повышенной вязкостью и загрязненностью.

Параллельные (шиберные)

В данных устройствах поверхности седел и затворного диска параллельны, при опускании диск (шибер) герметично перекрывает проход за счет давления на его поверхность проводимой среды. К недостаткам относят большие энергозатраты на перемещение в результате трения уплотнительных колец седла и шибера на всем пути движения и соответственно повышенное истирание герметизирующих поверхностей. Используется при пониженных требованиях к герметичности, легко обслуживается и ремонтируется.

Рис.10 Шиберные параллельные задвижки

Шланговые

При транспортировке агрессивной химической среды в системе, задвижки должны иметь высокую защиту от коррозии — лучшим вариантом в этом случае является использование устройств шлангового типа. Узел имеет рабочий канал в виде эластичного гибкого шланга, который при перекрытии потока сжимается в средней части.

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Маркировка

Маркировка задвижной трубопроводной арматуры регламентируется в соответствии с ГОСТ 4666-75, она выполняется на корпусе или табличке с указанием следующих данных:

  • наименование предприятия;
  • давление, температура;
  • проходной диаметр;
  • марка стали в случае использования материалов со специальными свойствами (повышенной коррозионной, температурной стойкостью);
  • знак качества при его наличии.

Рис. 12 Примеры маркировки

Монтаж запорной арматуры в системах водоснабжения

Установка задвижки в магистральный трубопровод промышленного назначения проводится квалифицированными специалистами, при этом наиболее часто используется соединение элементов друг с другом с помощью фланцев. При проведении работ в водопроводной магистрали действуют, соблюдая следующие особенности установки:

  1. Съем запорной арматуры водопровода проводят только при отсутствии рабочей жидкости в системе, при необходимости трубы в местах соединений защищают от грязи, окалины, известкового налета.
  2. Перед монтажом запорной арматуры проверяет качество фланцев — фланцевая шайба не должна иметь трещин, царапин, выемок и прочих дефектов.
  3. Запорная арматура водопровода размещается на строго прямолинейной части магистрали и ровных участках земной поверхности — это позволяет избежать чрезмерных напряжений в местах изгибов и перекосов, вызывающих протечки. При монтаже тяжелых узлов используется дополнительные жесткие опоры.
  4. При эксплуатации не допускается прилагать чрезмерное усилие к маховикам, посредством которых приводятся в действие запорные заслонки — это может привести к поломкам и трещинам.
  5. Монтаж следует проводить с обвязкой мягким стропом, избегая крепления за шток или штурвал и стараясь не повредить защитное покрытие — это приводит к преждевременной коррозии. Падение с высоты и механические удары недопустимы.

Рис. 13 Способы монтажа и настройки запорных устройств

Перед выбором запорной арматуры необходимо учитывать ее характеристики в соответствии с ГОСТ — наиболее высокими параметрами обладают стальные промышленные изделия. Для бытового использования подходят задвижные узлы для трубопроводов из цветных металлов — они имеют небольшие размеры условного прохода и доступный монтаж с помощью резьбовых муфт.

montagtrub.ru

Преимущества и недостатки

Задвижку из чугуна относят к популярной разновидности запорной арматуры, которую используют в энергетике, промышленности, ЖКХ, сельском хозяйстве. Изделие является простой и надежной и универсальной системой, долго служит. Задвижка закрывает или открывает проходящий объем с помощью всего двух положений.

К плюсам запорных изделий относят следующие моменты, которые характеризуют их как:

  • простые по устройству;
  • компактные по объемам;
  • устойчивые к коррозии и химическим воздействиям;
  • имеющие низкое гидравлическое сопротивление;
  • универсальные (для разных рабочих сред);
  • долговечные при использовании;
  • устойчивые к разным внешним условиям.

К минусам чугунных конструкций относят:

  • вероятность повреждений;
  • изнашивание деталей, плохо поддающихся ремонту;
  • потребность во времени, чтобы закрыть или открыть конструкцию.

Преимуществ у чугунной задвижки намного больше, чем недостатков.

ВАЖНО! Чтобы предотвратить нарушение целостности чугунной арматуры, запрещается ее деформировать.

Конструкция и принцип работы

Существует много разновидностей чугунных изделий: шланговые, шиберные, параллельные и т.д. Предпочтение отдают клиновым, так как считают их самыми функциональными. Такие изделия отличаются от остальных конструкцией уплотнительных колец, которые располагают друг с другом под углом.

Устройство чугунного изделия представлено такими составляющими:

  • корпус (сквозь него идет вещество);
  • клин (обеспечивает герметичность) – это запорный элемент, который представлен одним или двумя дисками;
  • ручное или электрическое маховое колесо (вентиль, редуктор, электропривод) – служит для управления;
  • стальной выдвижной шпиндель (перемещает изделие);
  • корпусная крышка (идет с уплотнением).

Принцип работы заключается в том, что при поворачивании вентиля запорный элемент, при помощи шпинделя, начинает двигаться вверх, перпендикулярно потоку. Таким образом открывается трубный просвет, и транспортируемое вещество спокойно проходит. Чтобы закрыть проход – наоборот, поворачивают вентиль, и клин опускается на место.

ВАЖНО! Выдвижной шпиндель нуждается в постоянном уходе: его нужно постоянно прочищать и промазывать специальным машинным маслом (например, ВД-40).

Виды задвижек

Разновидностей чугунных изделий существует несколько. По конструкции затворного элемента (клина) различают следующие виды:

  1. Жесткие.

Такие изделия обеспечивают очень хорошую герметичность, нуждаются в точном выполнении работы. Здесь необходимо полное совпадение угла клина и сёдел. К недостаткам относят способность к заклиниванию и возникновение сложностей эксплуатации при сильных температурных колебаниях.

  1. Двухдисковые.

Конструкция запорного элемента представляет собой два прочно скрепленных металлических клина. Данный вид обладает пониженной вероятностью заклинивания, менее подвержен коррозии и негативным влияниям окружающей среды.

  1. Обрезиненные.

Диск изделия покрыт плотным резиновым слоем, повышающим герметичность чугунной конструкции. Изделие отлично защищает от коррозии и подходит для транспортировки веществ с повышенной агрессивностью.

  1. Упругие.

Такая конструкция простая и во многом схожа с двухдисковой задвижкой. Разница состоит только в том, работающие части соединяются друг с другом упругими элементами, что позволяет понизить склонность изделия к корпусной деформации и перепадам температур, влияющих на герметичность.

  1. Шиберные.

Задвижка представлена запорным элементом в виде ножа. Такая конструкция позволяет хорошо перекрывать поток с сыпучими и жидкими веществами.

Согласно общепринятой классификации все чугунные изделия делят на клиновые и параллельные, которые бывают: высокого, среднего и низкого рабочего давления. У параллельных конструкций имеется 2 соединённых диска, у которых клин размещён между ними, и опускается вниз. Кольцевые уплотнители расположены перпендикулярно оси изделия.

ВАЖНО! Принадлежность к тому или иному типу можно узнать по корпусу конструкции. Чугунные задвижки с низким давлением представлены плоской формой, со средним – овальной, с высоким – шарообразной.

По расположению ходового узла чугунные системы бывают: с выдвижным и не выдвижным шпинделем. Второй вид можно применять только на трубах, через которые проходят неагрессивные и чистые (без примесей) среды из-за сильной подверженности к коррозии.

Кроме того, чугунные изделия разделяют на: полнопроходные (условный диаметр совпадает с диаметром проходящей трубы) и суженные (меньшего диаметра, уменьшает износ резины и снижает крутящие моменты).

ВАЖНО! Управление устройством может быть ручным, электрическим или проходить при помощи гидро- или пневмопривода. Установленные редукторы максимально облегчают управление процессом.

Особенности чугунной системы

Выпускают задвижки с разными диаметральными размерами: от 50 и до 420 мм (80, 100, 125, 200, 350), предназначенными для давления в 10 бар и температуры до 200˚С. Системы с большим диаметром чаще всего комплектуют вместе с электроприводом, что позволяет управлять системой дистанционно и устанавливать ее в труднодоступных областях трубной магистрали. Если электрический привод идет в комплекте с возвратными пружинами, то это повышает рабочую скорость задвижки на сигнал управления.

Часто применяемые клиновые задвижки обладают такими особенностями:

  • проход закрывается клином, укрепленным на шпинделе;
  • способны выдерживать перемещение газа до 30 м/с, жидкости – до 4 м/с;
  • требует частой эксплуатации;
  • уплотнительные кольца изнашиваются быстрее, чем в параллельной (исключение: обрезиненные изделия, которые требуют при эксплуатации наименьших усилий);
  • удобство использования – из-за уменьшения времени крутящего момента и плавности работы у обрезиненных систем;
  • соответствие техническим требованиям международных стандартов;
  • прочность и герметичность.

В соответствии с типом соединения встречается фланцевая задвижка. Данное изделие обладает характерными особенностями (сроком пользования до 8 лет) и используется при:

  • давлении в работе до 1,6 МПа;
  • температурном режиме – до 75˚С;
  • диаметральном размере труб - 50-3000 мм.

К особенностям эксплуатации задвижек относят возможность выбора управления вентилем: ручное или электрическое (приводом). При малом диаметре (до 150 мм) устанавливают ручное управление, а во всех остальных случаях – электрическое. Второй способ удобен для удаленного контроля за изделием.

ВАЖНО! Самую высокую герметичность обеспечивают чугунные изделия с обрезиненным клином.

Монтаж чугунного изделия

Монтирование конструкции к трубе проводится при помощи креплений из фланца, раструба и муфт либо приваривается. Поскольку устройство задвижки отличается простотой, то ее ремонт и обслуживание проходят быстро, что обеспечено долгим сроком службы.

Наибольшую популярность имеет фланцевое крепление. Его монтаж проводят следующим способом:

  1. Сначала проверяют соответствие обрезным фланцам.
  2. Затем в каналы, на пластины, устанавливают уплотнители колец.
  3. Потом фланцы присоединяют друг к другу с помощью болтов, и затягивают гайками.
  4. Герметичность стыков обязательно проверяют. Если нужно, то соединение заделывают специальным герметиком.

Чугунная арматура используется для паровой системы, канализации, и транспорта сыпучих веществ.

ВАЖНО! Задвижку из чугуна можно установить самостоятельно. Монтаж надо проводить в таких условиях, чтобы посторонние вещества и грязь не попали в нее.

Применение задвижек в ЖКХ

Для монтажа труб в народном хозяйстве (любой области промышленности) задвижка является необходимым устройством и надежным перекрытием транспорта веществ. Чугунные изделия с успехом применяют во многих сферах ЖКХ для прохода по трубам пара, смесей, смешанных материалов, жидких веществ.

Популярность обусловлена:

  • простотой устройства;
  • использованием во всех климатических зонах;
  • способностью к ремонту;
  • низкой стоимостью;
  • прочностью (корпус задвижки литой).

Надежное и долговечное запорное устройство способно создать безопасное и постоянное функционирование трубопровода для таких инженерных сетей, как отопительная; канализационная; газовая; холодного и горячего водоснабжения; прокачке нефти.

Приобрести запорную конструкцию можно в любом специализированно супермаркете.

Задвижка — это один из механизмов запорной трубопроводной арматуры. Ее назначение заключается в полном или частичном перекрытии потока технологической среды, движущейся по трубопроводу. В зависимости от функций, выполняемых устройством, задвижки могут относиться к запорным или регулирующим типам арматуры.

Область применения задвижек достаточно широка. Их устанавливают, как на бытовых трубопроводах небольшого сечения, по которым осуществляется движение воды, газа, так и на магистральных, промышленных трубопроводах. В промышленных условиях по ним может перегоняться практически любой тип технологической среды, в том числе и агрессивной, токсичной, жидкой, газообразной, вязкой.

Конструктивно различаются два основных типа задвижек:

Конструкция клиновой задвижки

Задвижка данного вида получила свое название благодаря форме запирающего элемента — в виде клина. Клиновый механизм двигается в перпендикулярном направлении по отношению к потоку протекающей среды.
Корпус задвижки выполняется из стали, в том числе нержавеющей, чугуна или сплавов цветных металлов. На корпусе, с обоих концов, располагаются детали, которые обеспечивают закрепление задвижки на поверхности трубопроводов. Эти крепления могут быть трех видов: фланцевые, муфтовые, пригодные для приварки.
Внутреннее устройство корпуса представлено шпинделем и гайкой, имеющей резьбу. Когда начинается вращение одной из данных составляющих, затвор перемещается в определенное положение.
Герметичность перекрытия потока обеспечивается уплотнителями, которые располагаются под определенным углом один к другому.

Для качественной работы запорного устройства важно, чтобы все внутренние детали, а также корпус, выполнялись из материалов со следующими характеристиками:
· нейтральных к технологической среде, проходящей через них;
· не подвергающихся коррозии:
· имеющих высокую пропускную способность с учетом давления среды и ее температуры.
По типу управления задвижки в невыдвижным шпинделем могут быть механическими (приводятся в движение маховиком) или обладать редукторным приводом. Маховики обычно применяют на трубопроводах с диаметром не более 150 мм. Если существует необходимость в управлении запорным механизмом на расстоянии, то задвижки могут снабжаться электроприводом.

Особенности задвижки с невыдвижным шпинделем

Принцип функционирования задвижки заключается в поступательном перемещении вверх-вниз запорного элемента — шпинделя. Задвижка клиновая с невыдвижным шпинделем отличается наличием жестко закрепленного на маховике штока (шпинделя). А гайка неподвижно фиксируется в корпусе.
Затвор поступательно перемещается и осуществляет свою деятельность по перекрытию потока среды при вращении маховика и штока через резьбовую гайку. При полном опускании вниз — происходит перекрытие движения, при подъеме — шпиндель передвигается внутрь затвора и вместе с ним перемещается в камеру, тем самым, не препятствуя продвижению потока.
Важную функцию в задвижке с невыдвижным шпинделем выполняют уплотнители. Они обеспечивают герметичность перекрытия движения среды. Уплотнители чаще всего изготавливаются из металла. В случаях, когда затворы выполнятся обрезиненными, для производства уплотнителя используется, кроме металла, резина.

Отличия параллельной задвижки

В отличие от клиновой задвижки в параллельной уплотнительные поверхности располагаются параллельно друг к другу. В них затвор имеет форму диска. Различают однодисковые и двухдисковые задвижки. Положительным свойством двухдисковой задвижки является ее отличная герметичность.
Параллельная задвижка с невыдвижным шпинделем обладает невысоким гидравлическим сопротивлением. Это свойство позволяет применять запорную арматуру данной конструкции на трубопроводах, по которым технологическая среда продвигается с высокой скоростью. Задвижки с параллельной конструкцией устанавливаются на трубопроводы, по которым осуществляется движение технологической среды с давлением до 10 бар. До появления шаровых кранов и дисковых затворов параллельная задвижка была наиболее использованным механизмом запорной арматуры.

Преимущества и недостатки невыдвижного шпинделя

Основным достоинством задвижки с невыдвижным шпинделем является ее меньшая высота по сравнению с конструкцией с выдвижным шпинделем, поскольку во многих случаях при установке на трубопровод наблюдается ограниченность пространства, не позволяющая монтировать механизмы с выдвижными штоками. Подробное описание задвижки с невыдвижным шпинделем на этой странице .
Относительным недостатком данного вида запорной арматуры специалисты считают сложность проведения технического обслуживания и ремонта штока, так как он скрыт внутри корпуса.

Задвижки являются одним из важнейших элементов в трубопроводе. Их принцип работы основан на перекрытии потока газообразных и жидких сред посредством изменения площади проходного сечения в системах, сооружённых из труб диаметром 50 - 2000 мм, функционирующих при диапазоне рабочих давлений от 4 до 200 кгс/см2, температурах среды не выше 565 ºС.

Выпускается много разновидностей задвижек, имеющих конструктивные особенности и рассчитанных на эксплуатацию в средах с разным уровнем агрессивности, температурным режимом.

Обычно необходимость установки запорной арматуры того или иного вида продумывают ещё на этапе проектирования трубопровода. Так как от правильного выбора конструкции, качества её сборки, соответствия изделия определённым параметрам и стандартам, напрямую зависит надёжность и безопасность всего инженерного сооружения.

Общие принципы работы

Существует множество конструктивных типов запорных устройств, обеспечивающих плавное перекрытие потока. Что касается задвижек, то их принцип работы на трубопроводе основан на перпендикулярном перемещении запирающего или регулирующего органа относительно оси потока содержимого в системе вещества.

Конструктивно задвижка представляет собой цельный литой или сварной корпус, который удерживает во внутренней полости определённую часть рабочей среды.

Для присоединения к процессу он оснащается входным и выходным патрубками с концами под монтаж , для цапковых или штуцерных соединений, а также под приварку.

Корпусные детали изготавливаются из чугуна, разных марок стали или цветных металлов, покрываются для защиты от коррозии со всех сторон эпоксидным покрытием.

Допустимая величина пропуска среды при закрытом затворе должна соответствовать нормам, установленным .

Работа клиновой задвижки

К клиновым относятся устройства, имеющие подвижную деталь затвора в форме сужающейся к концу пластины, за что и получившую название «клина».

Внимание! Функциональное назначение - это полное перекрытие потока рабочего материала, для регулирования расхода изделие применяется в исключительных случаях.

В таких устройствах уплотнительные поверхности на сёдлах располагаются параллельно материалу уплотнительных элементов на затворяющем органе и образуют некоторый угол к оси, вдоль которой направлено передвижение клина.

Принцип работы основан на перекрытие проходного отверстия посредством поднятия и опускания запорного органа в перпендикулярном направлении к движущемуся рабочему материалу.

Затвор поднимается за счёт накручивания на шпиндель - специальную ось с длинной резьбой на конце, образующую резьбовую пару с гайкой, закреплённой на затворном элементе. Шпиндель при получении вращательного момента от ручного или электропривода начинает совершать движения вращательного, вращательно-поступательного или поступательного характера и увлекает за собой клин.

Подробнее об устройстве и принципе работы клиновой задвижки на воду смотрите на видео.

Разновидности конструкции клина

Принцип работы клиновых задвижек также зависит от типа затвора. Он может изготавливаться в виде:


Достоинства и недостатки клиновых устройств

К преимуществам клиновых задвижек можно отнести обеспечение повышенного уровня герметичности проходного сечения в закрытом положении, несложный принцип работы, а также небольшую величину усилия, необходимого для соединения деталей запорного узла с максимально возможным уплотнением.

Этому способствует образование почти прямого угла между направлениями вектора усилия привода и вектора усилия, воздействующего на плоскость уплотнительной поверхности затворного элемента. Вследствие чего даже небольшая по величине сила, проходящая через шпиндель, может оказать значительное воздействие на контактирующие плоскости уплотнений.

Недостатками устройств с таким принципом работы являются:

  • необходимость в обустройстве полости корпуса направляющими для центрирования клина;
  • быстрый износ уплотнителей на затворе;
  • сложность технологии получения герметичности в затворяющем элементе.

Модели с выдвижным и невыдвижным штоком

Большое значение при выборе модификации клиновой задвижки для определённых условий эксплуатации имеет месторасположение и принцип работы ходового узла. В зависимости от того, находится он внутри корпуса или вне его полости, аппараты подразделяются на изделия с выдвижным и невыдвижным штоком.

Общие технические характеристики

Устройство и принцип работы запорной арматуры с выдвижным штоком

В задвижках, имеющих выдвижной шток, часть шпинделя с резьбой и ходовая гайка выдвинуты за границы корпусных деталей. Другим концом он жёстко соединён с затворяющей деталью.

Маховик вращаясь через резьбовую гайку приводит в движение шток, который в свою очередь заставляет поступательно перемещаться затвор.

При этом шпиндель верхним концом выдвигается из корпуса на величину хода затворного органа. Благодаря такому принципу работы ходового узла транспортируемое вещество не оказывает негативного влияния на резьбовую пару, а также менее подвержен износу сальниковый уплотнитель.

Внимание! При размещении параллельной задвижки с выдвижным штоком необходимо предусмотреть для выхода шпинделя над сальником крышки свободное пространство размером не менее диаметра проходного отверстия.

Устройство и принцип работы запорной арматуры с невыдвижным штоком

В этих моделях резьбовой конец штока жёстко фиксируется с маховиком, а ходовая гайка крепиться уже внутри корпуса к затвору. При вращении шпинделя происходит накручивание гайки на конец шпинделя, вследствие чего, начинает перемещаться подвижная часть затвора.

Ходовой механизм таких задвижек находится в рабочей среде и поэтому может повреждаться под действием абразивных частиц, находящихся в составе транспортируемого вещества, или быстро корродировать. Эти недостатки накладывают ограничения на работу изделий в нефтепроводах, системах транспортирующих морскую воду, химически агрессивные составы.

Модели с электроприводом

Относится к более современным запорным устройствам, которые с успехом применяются для работы в технологических трубопроводах промышленного назначения и в жилищно-коммунальном хозяйстве. Электрический привод отвечает за своевременное закрытие и открытие запора, удерживание его в промежуточном положении, если того требует технология, а также осуществляет автоматическое отключение задвижки в момент аварий. Блок управления электроприводом монтируется либо на корпусе агрегата, либо монтируется в специальном шкафу, на стойках или располагаются в удалённом месте.

Подробности об устройстве и работе электропривода на задвижке на примере серии УРПС БИРС 13. NL смотрите на видео.

Устройство и принцип работы электрического аппарата

Приводной механизм соединяется со шпинделем задвижки с помощью специальной втулки и состоит из электрического двигателя и редуктора.

Принцип его работы заключается в следующем: при поступлении управляющих сигналов двигатель оказывает воздействие через передаточный механизм на шпиндель, который в свою очередь открывает/ закрывает затвор или отставляет его в промежуточном положении.

В оснащение современных электроприводов также входят концевые выключатели и ограничения крутящего момента. Они выполняют отключение питания электродвигателя в момент достижения затворным органом крайних положений или при возникновении усилия, воздействующего на шток, выше установленного значения.

Возможность ограничить крутящий момент при заклинивании или засорении затвора позволяет предотвратить выход из строя задвижки и привода.

Благодаря такому принципу работы на крупных магистралях можно создать единый пункт управления всеми задвижками, оснащёнными электроприводом. Данный способ управления запорным органом очень эффективен, поскольку является надежным и имеет долгий срок службы.

Внимание! Для отключения в случае неисправности электропривода или возникновения других внештатных ситуаций задвижка укомплектована ручным дублёром - маховиком.

Работа шиберной задвижки

Шиберные задвижки обладают способностью пропускать большие объёмы рабочих материалов, а также осуществлять фильтрацию, измельчение проходящих через них примесей и дозирование полезных компонентов.

Исходя из этих возможностей и особенностей принципа работы входящих в их конструкцию узлов, изделия широко применяются в , в технологических трубопроводах химических, нефтегазодобывающих, строительных, целлюлозно-бумажных, горнодобывающих производств.

Шиберные задвижки типа ЗМС используются для перекрытия напорных линий в оборудовании фонтанного, устьевого и нагнетательного типа, манифольда буровых установок.

Внимание! Шиберные задвижки всегда устанавливаются в вертикальном положении, так чтобы ножевые пластины располагались перпендикулярно ходу рабочего потока.

Устройство и принцип работы арматуры шиберного типа

Металлический шибер представляет собой плиту или острую отполированную и заточенную пластину, имеющую форму ножа или гильотины. На его острых концах установлены крепкие уплотнители (металлические или синтетические), повышающие износостойкость основной рабочей детали, особенно при функционировании в агрессивных средах с большим количеством крупных гранул и примесей.

При производстве уплотнителей используют синтетические материалы, стойкие к химическим воздействиям и перепадам температур:

  • нитриловую резину;
  • этиленпропилендиеновый каучук;
  • эластомеры для горячих сред;
  • кремнийорганическую резину.

Задвижки шиберного типа имеют простой и одновременно надёжный принцип работы. Он заключается в передачи усилия от воздействия ручного, автоматизированного или механического механизма управления на шток или шпиндель, который в свою очередь приводит в движение шиберный элемент для полного или частичного перекрытия проходного отверстия.

Наглядно принцип работы шиберной задвижки показан на видео.

При этом шпиндель может иметь выдвижную и невыдвижную конструкцию. Герметичность выдвижного штока обеспечивается сальником, изготовленным из синтетических хлопчатобумажных волокон, графита и др.