Принцип работы задвижки, оснащенной приводом

К задвижкам относят запорные устройства, в которых проход перекрывается поступательным перемещением затвора в направлении, перпенди­кулярном движению потока транспортируемой среды. Задвижки широко применяют для перекрытия потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 4-200 кгс/см2 и температурах среды до 450 °С. Иногда задвижки изготовляют и на более высокие давления.

• Задвижки. Устройство и принцип работы
• Что такое водопроводные задвижки и где они используются
• Виды защиты схемы управления
• Функции и принцип действия
• Виды и классификация водопроводных задвижек
• Клиновидная конструкция
• Автоматизация электропривода задвижки
• Что это такое и зачем она нужна
• Где используют задвижки с электроприводом
• Разновидности запорной электроарматуры
• Затворы водоснабжения
• Критерии выбора задвижек
• Принцип работы и устройство
• Принцип действия и виды задвижек для трубопроводов
• Что такое задвижка и где используется
• Виды водопроводных задвижек
• Соединение задвижек с трубопроводом
• Подведем итоги
• Водопроводные задвижки: классификация, устройство и их виды
• Принцип действия
• Достоинства водопроводных задвижек
• Виды и классификация водопроводных задвижек
• Клиновые задвижки: особенности
• Шиберные задвижки: виды, назначение и особенности использования
• Особенности установки
• Клиновой вид
• Задвижка шиберная ножевая
• Из чего выполняют?
• Задвижки и их конструкции
• Задвижка с электроприводом
• Пневмопривод
• Принцип работы
• Преимущества
• О чем не стоит забывать?
• Применение
• Дисковые задвижки: устройство, принцип работы, виды
• Дисковые устройства
• Устройство и принцип работы
• Разнообразие задвижек
• Преимущества и недостатки задвижек
• Дисковая штуцерная задвижка
• Задвижки их типы, назначение, устройство, принцип действия, техническое обслуживание.
• Устройство задвижки
• Прямоточные задвижки
• Задвижка с электроприводом
• Принцип работы задвижки, оснащенной приводом
• Используемые материалы
• Варианты приводов
• Где применяются задвижки с электроприводом
• Источники:

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

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

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

Рабочая полость задвижки (рис. 13.3.), в которую подается транспорти­руемая под давлением среда, образуется корпусом 3 и верхней крышкой 7. Герметизируется эта полость при помощи прокладки 5, которая прижимается крышкой к корпусу. Корпус задвижки представляет собой цельную, литую или сварную конструкцию.

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

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

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

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

При перекрытии прохода от одностороннего давления среды возникают довольно значительные усилия, действующие на затвор, которые передаются на уплотнительные поверхности седла. Величина этих усилий зависит от перепада давлений рабочей среды в трубопроводе до и после задвижки и от величины удельных давлений на уплотнительных поверхностях затвора и седел, которую надо обеспечить для герметичного перекрытия потока рабочей среды при задан­ном рабочем давлении в трубопроводе.

Система винт-гайка – наиболее рациональная, так как она позволяет получить компактный и простой по конструкции привод с поступательным движением выходного элемента. Она также позволяет получить поступательное движение привода с большим усилием в направлении хода. Кроме того, поскольку такая конструкция является самотормозящей, она практически исключает возможность самопроизвольного перемещения затвора при отключении привода, что весьма важно для запорной арматуры при эксплуатации.

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

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

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

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

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

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

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

клиновые задвижки могут быть с цельным, упругим или составным клином.

Параллельные задвижки также можно подразделить на однодисковые и двухдисковые.

В ряде (конструкций задвижек, предназначенных для работы при высоких перепадах давления на затворе, для уменьшения усилий, необходимых для открывания и закрывания прохода, площадь прохода выполняют несколько меньшей площади сечения входных патрубков. По этому признаку задвижки могут быть классифицированы на полнопроходные (диаметр прохода задвижки равен диаметру трубопровода) и с суженным проходом.

Клиновые задвижки

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

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

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

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

1- шпиндель с длинной резьбой; 2- промежуточное кольцо и графитовое уплотнение для PN 2,5 МПа и выше; для PN 1,6 МПа только графитовое уплотнение. Двойное графитовое уплотнение – под заказ; 3- уплотнение из гофрированной стали для задвижек класса 1,6 МПа, спиральный уплотнитель для класса 2,5 — 4,0 МПа и 8,0 — 10,0 МПа и соединительное кольцо для 12,5 МПа и выше;

4- направляющие в корпусе задвижки обеспечивают центрирование клина при открытии и закрытии; 5- гибкий клин позволяет компенсировать искажение поверхности седла и деформацию корпуса, вызванные гидроударом в трубопроводе; 6-конструкция шпинделя предотвращает выталкивание; 7-ходовая гайка из мягких сплавов, позволяет в случае аварийной ситуации предотвратить излом штока в месте соединения с клином за счет срыва резьбы гайки;8-заменяемый приварной уплотнитель включен в стандартную конструкцию, прикручивающийся уплотнитель – под заказ.

Какие бывают задвижки

Основное, что важно отмечать у этой установки – это полное перекрытие в процессе закрытия. Когда выбирается параллельное уплотнение, то защита фиксируется по обе стороны на одинаковом расстоянии. При этом задвижка может располагаться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Сама крышка может принимать любое положение, быть закрытой или открытой.

Чтобы рабочая масса не выходила из трубопровода, применяют сальники. Они считаются уплотнителями и выполняют именно такую функцию. И у этого агрегата область применения большая, но мастера считают, что, несмотря на это, не всегда задвижка шиберная фланцевая справляется со своей задачей в полном объеме.

Перед покупкой принимают решение в зависимости от того, что будет проходить по трубе. Материалы бывают любые. Если они способны показывать агрессию, то нужно делать выбор в сторону нержавеющей стали. Часто возникает проблема: при промывании простой водой идет утечка. Но это не показатель плохой герметизации, потому что при контакте с более плотными веществами этого не будет происходить.

По мнению специалистов, частая среда применения такой установки – это перекрытие потока цемента или любого другого сыпучего составляющего в промышленных масштабах. Именно такой метод использования является показательным и часто встречающимся. Но это не единственное, что проходит через такие трубы с данной заслонкой.

Сегодня можно найти много информации об этом устройстве в ГОСТе. Такой механизм не просто перекрывает течение, но и вполне может задерживать большие частицы. В зависимости от этого происходит расширение основного назначения такой установки.

Устройство фланцевых задвижек может быть нескольких типов:

1. Клиновые.
2. Параллельные.

Клиновые задвижки блокируют проходное отверстие посредством перемещения затворного элемента перпендикулярно направлению потока воды. Особенности параллельных задвижек заключаются в параллельном размещении встроенных уплотнительных поверхностей. Конструкции подобных элементов могут состоять из одного или двух дисков.

Второй тип задвижки подразумевает использование невыдвижного шпинделя. Размер подобных изделий значительно меньше. Такие приспособления лучше всего подходят для перекачки водной среды, различных нефтепродуктов и иных материалов, не способствующих образованию коррозии. Различают стальные и чугунные задвижки.

В горизонтально расположенных системах оборудуются чугунные задвижки, в которых в вертикальном положении устанавливается выдвижной шпиндель. Управлять таким шпинделем можно в автоматическом и ручном режимах. Использование привода для регулирования работы задвижки отличается высокой практичностью.

Виды водопроводных задвижек

Электрический привод арматуры — это устройство, являющееся видом электрических приводов, служащее для механизации и автоматизации трубопроводной арматуры, и широко применяющееся во всех отраслях промышленности, играя важнейшую роль практически во всех технологических процессах. Чаще всего электропривода используются для дистанционного управления арматурой, еë открытия и закрытия, а также для определения положения арматуры. Кроме электрических приводов, существуют пневматические, гидравлические и электромагнитные арматурные привода.

Механизмы исполнительные электрические однооборотные либо прямоходные предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств.

Принцип работы механизмов заключается в преобразовании электрического сигнала поступающего от регулирующего или управляющего устройства во вращательное перемещение выходного вала, либо линейное перемещение выходного штока.

Многооборотные электроприводы для задвижек и клапанов

Электроприводы для задвижек, клапанов и т.п.

Многооборотные электрические исполнительные механизм и приводы (электроприводы) предназначены для передачи крутящего момента арматуре (как правило это задвижки и клапаны) при ее повороте на один оборот и более. Механизмы и приводы предназначены для приведения в действие запорно-регулирующей арматуры в системах автоматического регулирования технологическими процессами, в соответствии с командными сигналами регулирующих и управляющих устройств.

Однооборотные / четвертьоборотные электроприводы для затворов, кранов, заслонок

Электроприводы для затворов дисковых, кранов шаровых, поворотных заслок и т.п.

Однооборотные (или неполноповоротные) электрические исполнительные механизмы и приводы предназначены для передачи крутящего момента арматуре (как правило это затворы,краны,поворотные заслонки и т.п.) при ее повороте на один оборот или менее (от 0 до 360°).

Прямоходные электроприводы для клапанов, заслонок

Электроприводы для клапанов, различных заслонок и т.п.

Прямоходные электроприводы предназначены для приведения в действие запорно-регулирующей арматуры (как правило это клапаны, заслонки). Они передают усилие штоку арматуры при его поступательном перемещении и применяются с в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами регулирующих и управляющих устройств.

Предлагаем ознакомиться Какая резьба на чугунных радиаторах отопления

Конечно, такое устройство выигрывает перед выдвижными устройствами из-за компактности и строительной массы, зато являются долговечными и износоустойчивыми.ВАЖНО! Изделие приводится в движение с помощью махового колеса или электрического, пневматического, гидравлического приводов. Ручное либо автоматическое управление клиновой задвижкой выбирают в зависимости от перекачиваемой среды

Смотреть видео

Шиберные задвижки – это один из видов запорной заслонки и регулятора. Чаще всего такое устройство находится на магистралях, канализациях, газовых и воздушных установках. Оно применяется в тех местах, где стандартные агрегаты не могут справиться с натиском, так как составные части попадают в запорное устройство и не дают ему быть полноценно закрытым.

Задвижка шиберная имеет особенность – это возможность создать полный вакуум, независимо от вещества. Основой является клинообразный или плоский нож. Его называют шибером, основная задача которого – создать максимальную надежность. Есть несколько видов устройств. Они делятся условно именно по различным запорным элементам. Поэтому есть два варианта – ножевая и клинообразная задвижка.

Задвижка шиберная делится также по выбранному действию и наличию запорного устройства. Требования к таким установкам (а именно уровню защиты) самые различные, поэтому иногда используется два шибера. Но как эти установки характеризуются?

Виды защиты схемы управления

Как и любой сложный электромеханический прибор, автоматическая задвижка имеет несколько видов защиты схемы управления от различного рода перегрузок.

В щитке управления имеется кнопка ЗКУ, которая служит для мгновенного аварийного выключения электродвигателя. При этом существуют и автоматические элементы защиты:

1. Защита от минимального напряжения, которую еще называют нулевой защитой. Ее срабатывание происходит в момент полного исчезновения напряжения внутри сети или его критическом понижении. Цель — исключить возможность самостоятельного запуска электродвигателя при внезапном восстановлении напряжения. Эта защита осуществляется при помощи магнитных пускателей и электромагнитных реле напряжения.
2. Электрическая самоблокировка. Данный вид защиты достигается путем включения размыкающего контакта на пускателе ПО в цепи электропитания пускателя ПЗ и обратно. То есть, пока пускатель ПО находится во включенном положении, цепь питания пускателя ПЗ однозначно будет разомкнутой, а принудительно запустить пускатель ПЗ вместе с магнитным пускателем ПО ни при каких обстоятельствах нельзя.
3. Защита электрического двигателя от перегрузки при аварийном заклинивании задвижки осуществляется путем размыкания контактов выключателя муфты конечного момента ВМ, который введен в общую цепь электропитания обеих индукционных катушек пускателей.
4. Максимальная защита гарантирует полную безопасность электродвигателя при возникновении кратковременной перегрузки и короткого замыкания. Осуществляется она в результате использования плавких предохранителей либо электромагнитных автоматических выключателей.

Задвижка с редуктором — это тип промышленной арматуры, с помощью которого можно управлять или перекрывать поток внутри трубопровода. Ее необходимо устанавливать при монтаже любого трубопровода, так как она решает многие задачи и облегчает процесс эксплуатации оборудования.

Запирающий элемент, расположенный внутри корпуса, движется благодаря поворотно-поступательным движениям редуктора. Относительно оси трубы и потока он расположен перпендикулярно.

Такой узел нашел большую область применения за счет удобного конструктивного решения. Завод «Адмирал» предлагает стальные (нержавеющие, легированные и углеродистые) задвижки для всех видов трубопроводов. Каждую из них нужно выбирать исходя из условий эксплуатации. Ознакомиться с продукцией можно в удобном каталоге компании.

Задвижка с редуктором монтируется на трубопроводы большого диаметра (от 350 до 2200 мм), при допустимой температуре среды от -70 до 450 ◦С. Они способны выдержать давление до 2,5 МПа. Благодаря способности выдерживать большую скорость внутри системы и агрессивное воздействие среды, а также перепады температуры, задвижка с редуктором монтируется на трубопроводы: ● химической промышленности; ● металлургической промышленности; ● нефтяной; ● на трубопроводы бытового назначения; ● газопроводы.

Чтобы выбрать задвижку правильно необходимо учесть диаметр трубопровода, какая будет рабочая среда, температура и давления

Важно учитывать какие жидкости и газы будут протекать по нему

● при полностью открытом затворе — минимальное гидравлическое сопротивление; ● движение потока рабочей среды возможно в любом направлении; ● небольшая строительная длина.

К недостаткам относят: ● большую строительную высоту и массу, что увеличивает нагрузку на трубопровод. Также это делает невозможным установку в труднодоступных местах; ● нельзя применять в трубопроводе с кристаллизацией веществ; ● недопустим большой перепад давления в корпусе.

Завод промышленной арматуры «Адмирал» изготавливает надежные задвижки с редуктором. Для производства используется лучшее сырье и детали, а благодаря наличию собственных цехов производства мы можем контролировать качество на каждом этапе.

Корпус и запорный узел

Видов запорной арматуры сейчас существует огромное множество, однако, одним из самых популярных и наиболее важных считаются чугунные задвижки. Данные элементы обязательно должны присутствовать в структуре трубопровода различного предназначения. Предназначение

Главная задача любой подобной арматуры – регулировать и останавливать поток рабочей среды трубопроводе. Каждая такая конструкция имеет в себе особую часть, которая выполняет функции запирающего элемента. Данные детали могут быть:

• Параллельными
• Шиберными
• Шланговыми
• Клиновыми

Устанавливают изделия при помощи фланцевых соединений.

Применение

Задвижки чугунные фланцевые, размеры и цена которых могут отличаться в зависимости от модификации и выполняемых задач, созданы для использования при температуре, достигающей отметки в 225 градусов.

Системы трубопроводов горизонтального типа всегда должны быть оснащены рассматриваемыми деталями из чугуна, оснащенными специальным выдвигающимся шпинделем. Шпиндель должен располагаться в вертикальном положении.

Если же трубопровод сам вертикальный, конструкции монтируют горизонтально, а шпиндель встает соответствующим образом. И те, и другие разновидности деталей могут подвергаться при необходимости ремонту. Свойства и характеристики

Фланцевая чугунная арматура обладает следующими качественными характеристиками:

• Высокий уровень надежности
• Простой процесс монтажа
• Способность к неоднократной разборке и сборке
• Неприхотливость
• Возможность проведения более двух тысяч переключений режимов открытия и закрытия

Также данные детали отличаются хорошим перекрытием в обе стороны, что позволяет им находиться симметрично по отношению к воде. Доступно такое расположение благодаря поверхностям с притертостями.

Разновидности и отличия

Описываемые конструкции из чугуна различаются по местоположению ходового узла, виду привода, структуры запирающего элемента. Например, задвижка чугунная ду 100 содержит в себе параллельный затвор и предназначена для использования в воде и пару.

Органы же запора у всех экземпляров выполняются с затвором из-за того, что он помогает избежать заклинивания конструкции во время больших перепадов температуры потока рабочей среды.Задвижки из чугуна можно свободно применять в городах с неустойчивой температурой воздуха. Никаких проблем с эксплуатированием изделий при этом не возникнет.

Совет

Каждая разновидность конструкции имеет свои плюсы и минусы, которые должны быть обязательно учтены при их выборе.

На магистральных торцах такой задвижки отсутствует резьба, на этих местах присутствует специальный фланец, конструктивные особенности которого утверждены ГОСТом 12819-80. Подобная технология дает возможность устанавливать клиновидную задвижку в трубопроводы с возможным повышением уровня давления до 200 атмосфер. Диаметр отверстия в трубе при таких показателях не должен составлять больше 400 мм. Условный проход должен соответствовать минимум 15 мм.

Верхний торец корпуса может оборудоваться специально под фланцевое соединение со встроенной системой запорного устройства. Размеры верхнего фланца определяются стандартами, установленными отдельно для каждой отрасли. Элементы корпуса такой запорной арматуры отливаются в специально изготовленных формах. Сталь и чугун считаются основными материалами для изготовления задвижек. Клиновые задвижки сконструированы так же, как чугунные.

Для жесткого затвора характерны сравнительно крупные задвижки. Именно эти приспособления используются на трубопроводах с сравнительно высоким показателем внутреннего давления. Благодаря жесткому затвору обеспечивается полноценная герметичность закрытого пропускного отверстия. Эксплуатация подобных задвижек имеет определенные особенности.

Благодаря такой форме механизма, седло корпуса не нужно подвергать процедуре сверхточной обработки. Таким образом совокупная стоимость затвора снижается, расходы платежных средств на производство значительно уменьшаются. Устройство управления задвижкой состоит из таких компонентов:

1. Шток, скрепленный с дисковым затвором.
2. Маховик, способствующий вращению штока.

Основной отличительной особенностью такого устройства является высокая надежность. По этой причине подобные задвижки применяются при оборудовании промышленных трубопроводных магистралей.

Для электрозапорной арматуры нет ограничений по диаметру трубы. Соединение с трубопроводом фланцевое.

Рекомендуем ознакомиться: Особенности устройства и виды трехходовых клапанов, применение в системах отопления

По конструкции различают запорную арматуру:

• Дисковую. Запорная мембрана представляет собой диск, который установлен либо под углом к потоку, либо перпендикулярно (закрытое положение). Дисковые задвижки просты в устройстве, несложны в ремонте, недороги. Экономичный вариант подобного устройства комбинированный, когда мембрана изготовлена из нержавеющей стали, а корпус из обычной. Не применяется в трубопроводах, которые находятся под высоким давлением.
• Коническую или клиновую. Запорный механизм выполнен в виде клина с выдвижным шпинделем, который входит в клиновидное седло. Используют в трубопроводах с «чистым» носителем, поскольку устройство легко подвергается механической коррозии и выходит из строя.
• Параллельную. Устройства имеют два параллельных седла с дисками. Различают шиберные и шланговые.

По способу расположения ходового механизма различают:

• с выдвижным шпинделем;
• с невыдвижным шпинделем.

Принципиально разное расположение поворотного механизма влияет на возможности сферу использования запорного устройства.

• Резьба выдвижного шпинделя располагается вне тела задвижки. Это требует простора для установки, но защищает механизм от повреждения внутренней, часто агрессивной средой транспортируемой субстанции.
• Невыдвижной шпиндель тот, у которого резьба ходового узла находится в любом положении (открыто, закрыто) внутри тела задвижки. Такую арматуру можно установить в ограниченном пространстве, в труднодоступном месте. Однако в процессе эксплуатации механизм подвергается разрушительному действию агрессивной среды транспортируемого вещества. Это приводит к поломкам, а ремонт осложняется труднодоступностью.

Различают следующие разновидности электропривода для запорной арматуры:

• многооборотный;
• интегрированный многооборотный;
• взрывозащищенный;
• интегрированный многооборотный взрывозащищенный.

Электроарматура запорная изготавливается как из чугуна, так и из стали. Выбирают задвижку исходя из особенностей эксплуатационных условий (температуры, давления потока).

Стальные устройства имеют перед чугунными следующие преимущества:

• они более устойчивы для работы с высоким давлением в трубопроводе (зависит от типа запорного механизма);
• долговечны, не подвержены коррозии (нержавейка);
• устойчивы к гидроударам, перепадам температурного режима.

Источники

Характеризующие показатели

Для задвижек характерны такие показатели:

• Рабочая среда, с которой может взаимодействовать задвижка, отличается разнообразием;
• Максимальная температура рабочей среды составляет 450 градусов;
• Показатель давления может достигать 25 Мпа;
• Диаметр может колебаться от 50 до 1200 мм.

Установка задвижек на трубопроводную систему осуществляется с применением стандартных типов фланцев или сварочных аппаратов. Способ крепления задвижек с применением сварки отличается высокой надежностью, особенно актуален при взаимодействии с агрессивными материалами, при высоком давлении рабочей среды.

Оценка экспертов

Фланцевые соединения весьма популярны и устанавливаются на промышленных объектах в самых разных отраслях. Такой вид соединения подразумевает использование болтов, между фланками предварительно устанавливаются эластичные прокладки.

В зависимости от показателей давления эксплуатируемой рабочей среды и диаметра изделия можно отличить несколько основных разновидностей:

• Приварные плоские изделия, не имеющие выступа, изготовленные из стали. Элементарная конструкция выполняется с применением простой листовой стали. Такие приспособления устанавливаются в самых узких трубопроводных системах. На рынке присутствуют как заводские устройства, так и задвижки кустарного производства;
• Приварные задвижки с соединительным выступом используются для систем среднего диаметра;
• Задвижки из серого чугуна со впадиной или предусмотренным выступом. Такие устройства можно изготовить при наличии необходимого оборудования. Достаточный показатель герметичности обеспечивается за счет технологии соединения, при которой во впадину фланца входит ответный выступ;
• Задвижки с пазовым соединением или шипом можно изготовить исключительно в заводских условиях. Необходимый показатель герметизации обеспечивается за счет вхождения шипов в пазы.

Отсутствие каких-либо выступов в устройстве приварных фланцевых задвижек и охват всей поверхности эластичной прослойкой при зажиме. С применением плоских фланцев желательно использовать специальные упругие прокладки с низким показателем жесткости материала.

Наличие царапин и мелких повреждений на фланце нарушает качество плотности и герметичности соединения. Поскольку на фланце нет никаких выступающих поверхностей, скольжение прокладки усиливается с одновременным увеличением вероятности ее проскальзывания. Именно благодаря таким характеристикам полностью исключается возможность эксплуатации подобных устройств.

Преимущества и недостатки задвижек

Перед выбором затворного устройства стоит понимать преимущества:

• При открытии не идет большое сопротивление потокам рабочей массы.
• Не меняется направление потока.
• Агрегат работает даже в среде повышенной вязкости.
• При установке не возникает проблем.

Шиберные задвижки имеют свои характерные черты, по которым они и выделяются. При этом в зависимости от вида выпускаемой вариации есть свои особенности и процесс работы.

Предлагаем ознакомиться ТТК. Ремонт смотровых колодцев

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.

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

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

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

К основным минусам задвижек можно отнести:

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

К преимуществам фланцевых соединений можно отнести:

• Надежность;
• Сравнительная легкость установки;
• Возможность многократного демонтажа;
• Поток используемого вещества может запускаться в любом направлении;
• Простота конструкции и качество материалов обеспечивают высокую продолжительность эксплуатационного периода;
• Низкий показатель гидравлического сопротивления.

К недостаткам подобных соединений относятся:

1. Высокая стоимость производства по причине необходимости использования большого количества металла. Удорожание обуславливается увеличением массы фланцев, а также их толщины, количества используемых болтов для фиксацию, применением толстолистового металла.
2. Для изготовления крупногабаритных фланцев приходится использовать большие токарные станки, позволить себе которые может далеко не каждый производитель.
3. Регулировать интенсивность потока среды при помощи такого механизма невозможно. Задвижка должна быть открыта или закрыта полностью.
4. Просвет долго открывается и закрывается.
5. Строительная высота устройств очень большая. Особенно это касается механизмов с выдвижным клином. Это делает установку намного сложнее.

Также следует упомянуть основные особенности установки подобных задвижек. Диаметр фланцев на трубах и задвижке должен совпадать. Ответные фланцы крепятся к трубе при помощи сварочного аппарата. Между соединяемыми элементами размещается специальное эластичное уплотнительное кольцо.

Где применяются задвижки с электроприводом

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.

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 фланцев, муфт, для цапковых или штуцерных соединений, а также под приварку.

Внимание! Чугунные устройства 31ч6бр могут использоваться как для запирания, так и для регулирования расхода, движущегося на достаточно большой скорости потока среды, стальные изделия имеют запирающий орган, который может находиться только в крайних положениях «закрыто» – «открыто», применяются для отсекания потока.

Внутри корпуса размещается затвор, состоящий из подвижных и неподвижных элементов (2-х кольцевых сёдел), которые в совокупности образуют площадь проточной части и плотное соединение всех деталей, препятствующее протеканию рабочего вещества. Подвижная часть затвора в зависимости от модификации задвижки различается по форме.

В основном запорный орган имеет вид:

• клина;
• прямоугольной пластины (шибера);
• диска (одного или двух).

В момент перекрытия прохода усиливается давление среды, воздействующее с одной стороны на затворный узел с довольно значительной силой, которая затем передаётся на уплотнительные плоскости сёдел и затвора.

Чтобы снизить негативное влияние этого воздействия для передачи крутящего момента от привода или маховика к запорному органу используется вращающийся вал (шпиндель), который ввинчивается одним концом в ходовую гайку, закреплённую вверху запирающего органа, а другим жёстко соединяется с маховиком.

Наличие такой системы, функционирующей по принципу работы соединений «винт» — «гайка», обеспечивает передачу большего усилия и герметичность перекрытия потока рабочей среды, а также препятствует самопроизвольному перемещению затвора в момент отключения привода.

Обратите внимание

Для герметизации отверстия в месте выдвижения шпинделя из корпуса во внешнюю среду используется специальный уплотнитель, работающий по принципу сальника или сильфона.

Для управления устройствами небольшого диаметра до ДУ 200 мм используют маховик, в изделиях с большими условными проходами шпинделю нужно сделать очень много поворотов прежде, чем произойдёт подъём и опускание затвора.

Вручную это сделать трудно, поэтому для таких изделий применяются редукторные приводы или гидроприводы. При необходимости в дистанционном управлении задвижки оснащаются электроприводами.

Допустимая величина пропуска среды при закрытом затворе должна соответствовать нормам, установленным ГОСТом 9544-75.

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

Внимание! Функциональное назначение клиновой задвижки — 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.

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

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

• Жёсткой, суженной к низу пластины. В этом случае клин представляет собой цельную деталь, принцип работы которой заключается в плавном опускании в нижнюю часть корпуса, находясь при этом в перпендикулярном расположении относительно оси трубопровода. Клин плотно прилегает к двум боковым седлам и прерывает движение рабочего вещества.Такая конструкция имеет ряд недостатков, среди них можно выделить: 1. опасность заклинивания; 2. трудности при поднятии клина в результате резких перепадов температур рабочего вещества;3. сложную подгонку к сёдлам.
• Двухдискового клина, состоящего из двух элементов, подвижно скреплённых между собой под углом друг к другу. Двухдисковый клиновой затвор является более совершенной конструкцией, чем жёсткий клин.Его принцип работы заключается в следующем: при закрытии задвижки диски поворачиваются относительно друг друга и плотно прижимаются к сёдлам, при открывании диски отходят от сёдел и освобождают отверстия для прохода рабочего вещества.Он обеспечивает высокую герметичность запорного органа, снижает риск заклинивания, требует меньшего усилия для закрытия. Его уплотнительные поверхности менее подвержены износу.
• Упругого запирающего органа. Конструктивно схож с двухдисковым клином, с одним отличием — его диски связаны между собой с помощью упругого элемента.Преимущества его принципа работы – это способность гнуться под напором рабочей среды и обеспечивать более плотную взаимосвязь с плоскостями уплотнительного материала при закрытии задвижки.Запорные устройства с обрезиненным клином имеют низкий крутящий момент при управлении и гладкий полный проход, благодаря чему в них не возникает сильного трения и большого износа запорных элементов.

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.

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.

Наименование	DN, мм	PN, МПа	Диапазон температур транспортируемого вещества	Рабочая среда
С невыдвижным штоком	40 – 500	1,6	От -15ºС до 130ºС	Горячая и холодная вода, не агрессивные среды
С выдвижным штоком	15 – 1200	1,6 — 10,0	От -70ºС до 450ºС	Горячая и холодная вода, вещества с любой степенью агрессивности, нефтепродукты, газ

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.

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.

Задвижка, оснащённая 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.

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

Затворы водоснабжения

В затворе водопровода запорный элемент выполнен в форме диска, диаметр которого равен размеру внутреннего диаметра трубы. Во время открывания и закрывания затвора диск вращается вокруг оси, перпендикулярной направлению потока.

Корпус затвора имеет укороченную цилиндрическую форму, бывает разборным и монолитным (цельносварная конструкция). Изготавливается он из чугунных сплавов, разных видов сталей, цветных металлов, композитных полимеров. В его полости располагается запорный орган, представленный из подвижной части — плоского или двояковыпуклого диска и неподвижной — седла. В качестве уплотнителей используются кольца из эластичной резины.

Критерии выбора задвижек

Для правильного выбора водяной задвижки необходимо выполнить тщательный анализ исходных требований к её техническим характеристикам, а также сравнить цены на изделия у разных производителей.

Выполняют такой анализ в следующей последовательности:

• определение назначения и условий работы арматуры (свойства рабочей среды, значение максимального рабочего давления и диапазон температур);
• определение номинального размера условного прохода (ДУ);
• выбор метода управления устройством;
• выбор материала корпусных деталей;
• уточнение функции(запирание или регулирование);
• выбор конструктивной модификации изделия;
• окончательное определение геометрических параметров устройства (строительной длины и высоты, размеров присоединительных концов, способа присоединения к импульсной линии, количество крепёжных элементов и т. д.);
• выбор соответствующей модели по номенклатуре выпускаемых задвижек.

Арматура из чугуна для систем отопления и водоснабжения в последнее время применяются реже, в основном здесь используют стальные устройства. Чугунную запорную арматуру чаще устанавливают в канализации, в системах подачи сжатого воздуха, пара и сыпучих материалов.