Принцип работы и конструктивные особенности шиберных задвижек

Преимущества шиберных задвижек

Перемещающийся, как и «положено» для задвижек, перпендикулярно движению потока рабочей среды, шибер открывает и закрывает проходное отверстие. Усилие, которое создает привод задвижки шиберной, передается ему через шпиндель (шток).

Конструкция шиберной задвижки включает следующие основные узлы и детали: корпус, нож (шибер), стойку, уплотнительный элемент, сальниковый узел уплотнения.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressuk

Герметичность шиберной задвижки в закрытом состоянии обеспечивается прижатием ножа (шибера) к уплотнению под воздействием давления рабочей среды. Шиберные задвижки изготавливают с односторонней и двухсторонней герметичностью.

В их конструкции используют как выдвижной, так и невыдвижной шток. Второй вариант особенно популярен при дефиците пространства.

Шиберные задвижки, составляющие заметную часть ассортимента многих производителей трубопроводной арматуры, обладают целым рядом преимуществ, наиболее значимые из которых приведены ниже в виде коротких тезисов.

  • Шиберные задвижки отличаются малой строительной длиной, например, по сравнению с кранами.
  • Устройство шиберной задвижки – относительно простое, что с одной стороны предопределяет легкость ее установки (скажем, возможность замены без врезания в трубопровод) и удобство эксплуатации, а с другой – надежность.
  • Показатели надежности в значительной степени зависят от параметров рабочей среды ─ ее агрессивности, температуры, концентрации механических примесей.
  • Шиберные задвижки ─ оборудование неприхотливое и не капризное, их обслуживание и ремонт не потребуют очень высокой квалификации персонала.
  • Шиберные задвижки от лучших производителей, использующих при их изготовлении качественные комплектующие и современные материалы, обладают такими важными свойствами как долговечность, стойкость к износу и воздействию агрессивных сред.
  • Срок службы шиберных задвижек может измеряться тремя и более десятилетиями, определяясь сроком службы корпуса. У других комплектующих он меньше, но также весьма внушителен. Например, у резинотехнических изделий – не менее 5 лет. Столько же составляет средний срок службы между капитальными ремонтами шиберной задвижки.
  • Отсутствие застойных зон и способность к самоочистке позволяют не задумываться о шлаках и грязи.
  • Важный параметр ─ минимальное гидравлическое сопротивление среды. Например, у шиберных задвижек производства компании АРМАТЭК коэффициент гидравлического сопротивления составляет не более 0,3 при полностью открытом ноже.
  • Шиберные задвижки обладают уникальными техническими возможностями, включая быстродействие и высокую герметичность. В т. ч. герметичность самого высокого класса А по «ГОСТ Р 54808-2011. Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов».

 Технические параметры и широкий диапазон функциональных возможностей ─ исчерпывающий все потребности спектр размеров, значений давления и температуры ─ делают шиберные задвижки поистине универсальной трубопроводной арматурой, востребованной в самых разных областях технологий.

Особенности конструкции шиберных задвижек делают их присутствие особенно уместным в трубопроводных системах, обеспечивающих перемещение сложных рабочих сред. Например, сред, отличающихся высоким содержанием механических включений, обладающих повышенной вязкостью, пульпообразных (пульпа образуется при смешивании твердых частиц и жидкости) и даже сыпучих.

Перечень технологических процессов, для которых имеет принципиальное значение свойственное шиберным задвижкам умение управляться с абсолютно неприемлемыми для многих других разновидностей трубопроводной арматуры материалами, очень широк.

  • Горнодобывающая промышленность

Важнейший сегмент горной отрасли – обогащение полезных ископаемых. По мере истощения запасов рудного и нерудного сырья и снижения в его составе доли полезных компонентов, значение обогащения только увеличивается. Шиберные задвижки широко используются в технологических установках обогатительных фабрик для обеспечения эффективности процессов транспортировки, промывки, химической обработки, дозирования сырья, классификации и подготовки пульп, отвода фильтрата и многих других операций.

  • Нефтегазодобывающая промышленность

Наряду с горнодобывающей отраслью становой хребет российской экономики составляет нефтегазовая промышленность.

Шиберные задвижки входят в состав фонтанной арматуры, используемой при добыче углеводородов. Шиберные задвижки также устанавливают на магистральных нефтепроводах, где они служат гарантом немедленного перекрытия потока сырой нефти. Есть даже специальный нормативный документ ─ «ГОСТ 55020-2012. Арматура трубопроводная. Задвижки шиберные для магистральных нефтепроводов. Общие технические условия».

  • Химическая промышленность

Шиберные задвижки монтируют на производственно-технологических линиях, обеспечивающих выпуск широкого спектра химической продукции – аммиака, ароматических углеводородов, жидкого стекла, мастик, минеральных удобрений, парафинов, растворителей, кислот и др.

  • Производство строительных материалов

Шиберными задвижками комплектуют установки для промывки песка, изготовления сыпучих и гранулированных материалов ─ гипса, доломита, извести, мела.

Шиберные задвижки широко используют в оборудовании для производства цемента.

  • Электроэнергетика и коммунальное хозяйство

Шиберные задвижки применяют в электроэнергетике, включая такой ответственный сегмент этой отрасли как атомная энергетика. В частности, шиберные задвижки производства компании АРМАТЭК поставлены на Ростовскую АЭС.

Предлагаем ознакомиться  Тепловой насос “воздух-воздух” и его цены

Шиберные задвижки устанавливают городские водоканалы на водопроводных и канализационных сетях. Они чрезвычайно эффективны при комплектации оборудования, обеспечивающего транспортировку производственных и коммунальных стоков к местам переработки.

Шиберные задвижки с успехом применяют в целом ряде не перечисленных выше отраслей ─ пищевой, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, металлургической, текстильной. А также в сельском хозяйстве, на очистных сооружениях и во многих иных направлениях технологий.

«ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» не рекомендует использовать вместо термина «номинальный диаметр» словосочетания с прилагательным «условный», как то ─ диаметр условного прохода, условный проход, условный диаметр. Тем не менее, и сегодня все прекрасно понимают, что означает сочетание букв «Ду» в словах задвижка шиберная Ду100 (и далее Ду150, Ду200, Ду400, Ду500…).

Устройство задвижки

Приложение Б (рекомендуемое) «Рекомендации по формированию наименования арматуры в документации» к вышеупомянутому ГОСТу рекомендует формировать наименование арматуры по следующей схеме: «тип арматуры ↔ вид арматуры ↔ конструктивная разновидность ↔ DN ↔ PN».

https://www.youtube.com/watch?v=upload

«вид изделия ↔ присоединение к трубопроводу ↔тип исполнительного механизма ↔ номинальное давление рабочей среды ↔ условный проход ↔ климатическое исполнение ↔ конструкция уплотнения ↔ материал корпуса ↔ материал и конструкция шпинделя ↔материал ножа ↔ материал уплотнения».

Как не называй шиберную задвижку, одно очевидно ─ этот конструктивный вариант задвижек обладает большими без преувеличения уникальными возможностями, с успехом проявляя их в самых разных областях промышленности.

Задвижка – тип запорной трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия неагрессивной рабочей среды преимущественно с высокими показателями температуры и давления.
Запорный элемент в задвижках перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.
Перекрытие потока происходит за счет поступательно-вращательного движения шпинделя, который перемещает клин из верхнего положения в нижнее.

В отличие от кранов и затворов, которые открываются при повороте шпинделя на 90°, задвижки являются многооборотной арматурой. Плавное постепенное перекрытие потока обеспечивает отсутстие резких перепадов давления, а плавное открытие препятствует возникновению гидроудара. Именно из-за этих свойств задвижки используются преимущественно в магистральных технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 мм.

По конструкции запорного органа задвижки можно разделить на клиновые и шиберные 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. Со временем герметичность такой задвижки может быть нарушена из-за сильного трения в крайнем закрытом положении.

Задвижки с обрезиненным клином являются модификацией клиновых задвижек. Задвижки с обрезиненным клином имеют гладкий полный проход, благодаря чему в момент перекрытия рабочего потока не возникает сильного трения. Обрезиненный клин задвижки призван обеспечивать высокие показатели герметичности и прочности, а также бесперебойную работу запорной арматуры, даже при резких перепадах температурного режима. Еще одна черта, характерная для задвижек такого типа, – низкие крутящие моменты при управлении.

Шиберные задвижки являются разновидностью параллельной задвижки. Шиберные 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 и другие, загрязнённые механическими примесями среды. Иногда затвор выполняется ножевым для разрушения частиц в рабочей среде, в этом случае задвижки называются шиберными ножевыми.

Предлагаем ознакомиться  Применение гибких вентиляционных рукавов особенности монтажа и эксплуатации

Большое значение для работы и области применения задвижек имеет расположение ходового узла. Он может быть расположен внутри задвижки в рабочей среде или вне полости корпуса. Иными словами, задвижки бывают с выдвижным штоком и с невыдвижным штоком.

Корпус

Принцип работы и конструктивные особенности шиберных задвижек

Корпус шиберной задвижки, имеющий прямоугольную или цилиндрическую форму, выполняется цельным монолитным или сборным, сварным, например. Особенностью конструкции шиберной задвижки могут быть съемная нижняя крышка и сквозной нож (шибер).

Для изготовления корпусов шиберных задвижек используют серый или высокопрочный чугун с шаровидным графитом и различные стали ─ углеродистые, низколегированные, нержавеющие.

Материал шиберной задвижки не может не оказывать влияния на ее стойкость к агрессивным средам. Задвижка чугунная шиберная несколько хуже стальной противостоит воздействию бензина, дизельного топлива, индустриального и моторного масел. Возможен комбинированный вариант ─ корпус чугунный, а детали, контактирующие с агрессивной средой, сделаны из нержавеющей стали. Защиту корпуса от коррозии может обеспечивать эпоксидное покрытие.

Для корпусов используют не только черные металлы, но и цветные (алюминиевые сплавы) и даже неметаллические материалы. В ассортименте некоторых производителей представлена задвижка шиберная из ПВХ (поливинилхлорида).

В задвижках с выдвижным штоком 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.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevuk

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.

В задвижках с невыдвижным штоком 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.

Применение шиберных задвижек

Шибер задвижки может иметь вид плиты, изготовленной из толстого проката, с параллельными уплотнительными поверхностями. В плите сверлится отверстие, диаметр которого равен диаметру расположенных напротив патрубков, ─ это т. н. шибер с проходным отверстием. Когда отверстие располагается ровно против патрубков, шиберная задвижка полностью открыта, а когда оно «уходит», ─ задвижка закрывается.

Шибер может иметь острую кромку, делающую его похожим на гильотину или нож. Следствием сходства шибера с ножом является название ─ «задвижка шиберная ножевая», а с гильотиной ─ «задвижка гильотинного типа».

Наличие скошенного полированного края позволяет шиберу, словно нож в масло, проникать в рабочую среду, обеспечивая быстрое перекрытие потока даже самых вязких, содержащих огромное количество механических включений, материалов.

Предлагаем ознакомиться  Как убрать воздух из теплого пола

Для ножей (шиберов) и шпинделей (штоков), как правило, используют нержавеющую сталь.

Нож полируют, гладкая поверхность обеспечивает свободное скольжение в местах контакта с уплотнительными материалами и позволяет избежать разного рода торможений и заклиниваний, что особенно актуально, когда рабочая среда содержит множество механических включений.

Шиберные задвижки могут быть оснащены различными видами управления: ручным или гидро-, пневмо-, электроприводом.

При относительно небольших номинальных диаметрах часто применяется ручной привод – задвижка шиберная ручная. Это может быть маховик (штурвал) с выдвижным или невыдвижным штоком, рычаг или квадратная насадка для T-образного ключа. Маховик с цепью применяют при расположении задвижки в труднодоступном месте. Рычаг используют при небольших значениях номинального диаметра (DN до 200-300). Редуктор ─ при достаточно больших значениях DN и PN.

Если необходимо управлять шиберными задвижками больших размеров, прибегают к помощи механизированного (автоматического) привода.

Устройство задвижки

Используют пневматический привод одностороннего или двустороннего действия, в т. ч. с ручным дублером. Крайние положения ножа выставляются с помощью регулировочных болтов.

Шиберные задвижки с электроприводом для фиксации крайних положений ножа оснащены концевыми выключателями.

Уплотнения

Шиберные задвижки могут выполняться с уплотнением металл по металлу (металл/металл) или с применением более герметичных мягких уплотнений из синтетических материалов.

Нитриловая резина хорошо противостоит воздействию продуктов нефтехимии.

Как чрезвычайно надежное, зарекомендовало себя уплотнение на основе этиленпропилендиенового каучука. Российская аббревиатура СКЭПТ; международное обозначение EPDM.

Работоспособностью в контакте с маслами и топливом, в т. ч. в районах с холодным климатом, отличаются резиновые смеси на основе СКН.

Высокую герметичность даже при воздействии агрессивных жидкостей и высоких температур демонстрирует Viton.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertise

В шиберных задвижках, используемых в пищевой и фармацевтической промышленности, применяют уплотнения, выполненные из силикона.

Благодаря сальнику обеспечивается герметичность верхней части шиберной задвижки. Для его набивки используют хлопчатобумажное волокно (промасленное и сухое), синтетические волокна, графитсодержащие материалы и др.

Преимущества шиберных задвижек

  • сравнительная простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление;
  • относительно небольшая строительная длина;
  • симметричность задвижки позволяет пропускать рабочий поток в любом направлении;
  • возможность применения в различных условиях эксплуатации, высокая герметичность;
  • бесколодезная установка, длительный срок службы при неблагоприятных условиях;
  • возможность ремонта и замены комплектующих при их поломке или износе;
  • низкий крутящий момент при управлении электроприводом;

Принцип работы и конструкция шиберных задвижек

Задвижки используются преимущественно в магистральных трубопроводах, в системах жилищно-коммунального хозяйства, газо- и водоснабжения, нефтепроводах, объектах энергетики и многих других, для перекрытия рабочих сред с высокой температурой и давлением.

Компания Мастерпром реализует задвижки, классифицируя их по сферам применения: отопление, теплоснабжение и ГВС, холодное и питьевое водоснабжение, канализация и водоотведение, пожаротушение, бумажно-целлюлозная промышленность, трубопроводы нефтепродуктов, абразивных материалов, промышленных жидкостей.

Используя собственные производственные возможности и наработки, компания Мастерпром предлагет свои услуги по автоматизации трубопроводной арматуры – установке электроприводного оборудования импортного и российского производства. Для стыковки электропривода и задвижек с ручным управлением используются специальные стыковочные узлы для задвижек с обрезиненным клином, и червячно-подшипниковые узлы для шиберных задвижек с выдвижным штоком.

Так же возможно удлинение штока задвижек в случаях, когда установка электропривода непосредственно на задвижку невозможна, например, из-за узкого колодца. Серия удлинителей штока ШФВ (шток фиксированной длины для арматуры с выдвижным шпинделем) позволяет устанавливать привод на высоте до 3500 мм, серия удлинителей штока ШТН (шток телескопический для арматуры с невыдвижным штоком) позволяет регулировать точку монтажа электропривода в пределах 500 мм при максимальной высоте в 3500 мм.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Для автоматизации безколодезной задвижки компания Мастерпром разработала специальную колонку управления, которая позволяет устанавливать электропривод на высоте 500 – 800 мм над землей.

Супер отопление
Adblock detector