Содержание
- Главная
- Статьи
- Устройство задвижек
Задвижки – очень популярный и распространенный тип запорной арматуры. Благодаря своей надежности и простой конструкции они востребованы на транспортных и технологических трубопроводах с самыми разнообразными рабочими средами. В зависимости от конструктивного и материального исполнения, задвижки могут использоваться в системах с рабочими давлениями до 25 МПа и температурами до +565 °С. Далее описана конструкция и принцип работы задвижек, приведена их классификация, а также отмечены особенности разных модификаций данной арматуры.
Из чего состоит задвижка?
Главные конструктивные элементы арматуры:
- корпус;
- крышка;
- затвор;
- резьбовая пара (шпиндель и гайка);
- сальниковое уплотнение;
- маховик (или другой управляющий элемент).
Устройство задвижки очень простое. Ее основу составляют корпус и крышка – именно они образуют полость, по которой движется рабочая среда. В полости арматуры находится затвор и (у части задвижек) механизм, обеспечивающий его передвижение, – резьбовая пара. Запирающий элемент движется перпендикулярно оси потока: опускаясь, он перекрывает просвет трубы, а поднимаясь, открывает. Механизм передвижения максимально простой – при вращении маховика вращается шток (шпиндель), который связан с запирающим элементом напрямую или через гайку. Вращательные движения маховика преобразуются в поступательные движения затвора.
Для герметичного перекрывания потока в корпусе задвижки обычно предусмотрены седла с уплотнительными поверхностями. Когда затвор опускается, он плотно примыкает к седлам, не позволяя среде проходить через полость задвижки. У корпуса также есть два конца для присоединения к патрубкам трубопровода. Они могут быть оснащены фланцами, резьбой или фаской для приварки. В месте выхода штока наружу находится сальник, который предотвращает утечку среды из задвижки.
Маховик – самый простой и распространенный орган управления задвижкой. На трубопроводах больших диаметров, где для перемещения затвора необходимо серьезное усилие, используются дополнительные устройства – механические редукторы, электро-, гидро- и пневмоприводы.
Для изготовления корпусных деталей задвижек чаще всего используется:
- чугун;
- сталь (легированная или нержавеющая).
Затвор, как правило, изготавливают из стали, которая лучше переносит работу в потоке среды. От материального исполнения арматуры зависит возможность ее применения с различными средами – неагрессивными или агрессивными, холодными или перегретыми. При этом задвижки (за редкими исключениями) используются только для полного перекрывания трубопровода и не подходят для регулировки потока. Если затвор оставить в полуоткрытом положении, он деформируется под давлением среды, что приведет к заклиниванию арматуры.
Типы задвижек
Общий принцип работы задвижек сходный – затвор, отсекающий поток среды, движется перпендикулярно этому потоку. Но существует несколько типов арматуры, которые отличаются конструкцией запирающего элемента и расположением резьбовой пары. Различают такие типы задвижек:
- Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
- Параллельные.
- Шиберные.
- Шланговые.
В зависимости от расположения ходового узла задвижки подразделяют на два типа:
- с выдвижным шпинделем;
- с невыдвижным шпинделем.
Устройство клиновых задвижек
В такой арматуре затвором выступает клин, а седла в корпусе расположены под углом. При закрывании задвижки клин опускается в пространство между седлами и плотно прилегает к ним, обеспечивая высокую герметичность перекрывания. Клин может иметь разную конструкцию:
- Жесткий клин – металлическая пластина, сужающаяся книзу. Для надежного и герметичного перекрывания потока при изготовлении задвижки жесткий клин очень точно подгоняют под форму седел. Такой затвор очень прочный, но из-за своей жесткости может заклинивать при колебаниях температуры или давления среды. Кроме того, уплотнительные поверхности здесь довольно быстро изнашиваются.
- Двухдисковый клин представляет собой более сложное устройство – он состоит из двух плоских дисков. Диски жестко скреплены между собой под тем же углом, под которым расположены седла в корпусе. В таких задвижках нет необходимости в идеальной подгонке клина под седла, так как элементы затвора способны частично «самоустанавливаться» во время его опускания. Эта особенность обеспечивает и повышенную герметичность перекрывания. Также задвижки с двухдисковым клином меньше подвержены заклиниванию и износу уплотнительных поверхностей.
- Упругий клин состоит из дисков, скрепленных не жестко, а посредством упругого элемента. У такого затвора более простая конструкция, чем у двухдискового, но и возможности «самоустановки» меньше. При этом упругий клин также прощает некоторые погрешности при подгонке седел, он проще в изготовлении, чем жесткий затвор.
Принцип действия параллельных, шиберных и шланговых задвижек
Как разновидность клиновых иногда рассматривают и параллельные задвижки. Их затвор имеет не клиновидную форму, но по конструкции схож с двухдисковым клином. При этом диски затвора параллельных задвижек расположены параллельно друг другу. При перекрывании потока они прижимаются к уплотнительным поверхностям седел специальным клиновым грибком, который находится посредине.
Шиберные задвижки можно рассматривать как параллельные с одним диском. Это очень простые устройства, в которых поток среды отсекается плоским затвором, работающим подобно гильотине. Отдельные их модификации даже оснащаются ножевым затвором для разрушения частиц среды, попавших в корпус во время перекрытия трубопровода. Такая арматура используется с загрязненными средами, в которых есть много механических примесей. По герметичности перекрывания она существенно уступает клиновым задвижкам.
Шланговые устройства принципиально отличаются от остальных типов и по конструкции, и по принципу действия. Их относят к задвижкам, поскольку здесь выполняется классический принцип действия задвижки – просвет трубы перекрывается при опускании штока перпендикулярно потоку. У шланговых моделей нет затвора как такового, а через корпус проложен гибкий шланг. Когда трубопровод нужно перекрыть, при вращении маховика опускается шпиндель, который просто пережимает этот шланг.
Подобная конструкция полезна в трубопроводах, по которым транспортируются очень агрессивные среды. Наличие шланга в полости арматуры исключает контакт металлических элементов со средой и предупреждает их коррозию.
Как работают задвижки с выдвижным и невыдвижным штоком
Ходовой узел задвижки – резьбовое соединение шпиндель-гайка – основной элемент, который передает усилие от вращения маховика к затвору. Этот узел может быть расположен как в полости арматуры, так и снаружи:
- Выдвижной шпиндель соединен с затвором своим нижним концом. Гайка расположена снаружи, и при вращении маховика шпиндель выдвигается вверх на величину хода затвора. Такая конструкция исключает контакт ходового узла с рабочей средой, что продлевает срок службы арматуры и позволяет использовать ее с более агрессивными средами (или при высоких температурах). Задвижки с выдвижным шпинделем более надежны и просты в обслуживании, поскольку существует свободный доступ к сальниковому уплотнению. Единственный минус подобных устройств – увеличенный вес и большая строительная высота, а также необходимость оставлять свободное место над маховиком для выдвижения шпинделя при открывании арматуры.
- У задвижек с невыдвижным шпинделем ходовой узел находится в полости задвижки. Шток закреплен верхним концом и не меняет своего положения при открывании и закрывании устройства. Во время вращения маховика затвор вместе с ходовой гайкой передвигается вверх или вниз относительно шпинделя. Поскольку у таких устройств резьбовое соединение находится в рабочей среде, а доступ к сальнику закрыт, они менее устойчивы к агрессивным средам и сложным рабочим условиям. Их не устанавливают на ответственных объектах, но используют в обстоятельствах, когда важна малая строительная высота и небольшой вес.
Сравнительная таблица применения задвижек с выдвижным и невыдвижным штоком
Условия применения | Задвижки с невыдвижным шпинделем | Задвижки с выдвижным шпинделем |
---|---|---|
Диапазон диаметров DN, мм | 40–500 | 15–1200 |
Диапазон максимальных рабочих давлений PN, МПа | 1,6 | 1,6–10,0 |
Диапазон температур транспортируемого вещества, ºС | -15…+130 | -70…+450 |
Рабочие среды | Чистая горячая и холодная вода, неагрессивные среды (нефть, минеральные масла) | Горячая и холодная вода, вещества с любой степенью агрессивности, нефтепродукты, газ |
Таким образом, несмотря на сходный принцип работы, разные типы задвижек имеют несколько отличное устройство и область применения. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Но мы готовы подобрать оптимальные задвижки для монтажа на вашем трубопроводе. Знакомьтесь с нашим каталогом и звоните +7 (812) 920-05-98 – специалисты «Компании Север» помогут вам с выбором арматуры подходящего устройства.
Для чего нужны задвижки чугунные и в каких сферах их применяют?
Типов запорной арматуры в наше время существует огромнейший выбор, но наибольшей популярностью пользуются задвижки. В этом нет ничего удивительного, ведь применять их можно во многих сферах. Таким образом, чтобы прикупить данный стройматериал, лучше и правильнее воспользоваться услугами специализированных Интернет-магазинов. На сегодняшний день, одним из наиболее популярных считается следующий сайт: https://teharmatura.ru/~zadvizhki-chugunnye, ведь благодаря широкому каталогу товаров, у каждого потребителя есть возможность не только ознакомится с описаниями продукции, но и конечно же, обратить внимание на широкоформатные фотографии, благодаря которым выбор можно сделать быстрее.
Среди сфер, где применяются чугунные задвижки можно выделить таковые:
- строительство нефтепроводов;
- системы водоснабжения и пожаротушения;
- системы канализации и газопроводов;
- в пищевой и химической промышленностях.
К тому же, задвижки по сравнению со своими аналогами, обладают большим количеством неоспоримых преимуществ. Но самым основным их достоинством является небольшое гидравлическое сопротивление. Именно благодаря этому самому сопротивлению они стали просто незаменимыми на магистральных трубопроводах, где высока скорость потока рабочей среды. К тому же, цена на такие задвижки вполне приемлема. Есть возможность использования в самых разнообразных условиях, поскольку строительная длина небольшая.
Лучший вариант задвижек
Есть всего три вида задвижек: стальные, нержавеющие и чугунные. Наиболее коррозиеустойчивыми считаются чугунные задвижки, а все, потому что производятся они из низкоуглеродистой стали. Также, благодаря этому, они могут служить на протяжении длительного времени и не терять своего первоначального вида. Чугунные задвижки обладают большим количеством преимуществ, хотя есть и один минут – хрупкость.
Поэтому использовать такие задвижки нельзя на трубопроводах с давлением, что превышает 1,6 МПа. Большое количество компаний занимается их производством, поэтому их приобретение доступно всем желающим. Стоимость можно узнать на сайте компании.
На правах рекламы