Описание и технические характеристики чугунных задвижек.

Все о задвижках и их изготовлении. Из каких материалов осуществляется производство? Чем отличается чугунная задвижка от стальной? Как правильно осуществить монтаж и как хранить задвижки?

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:

1. Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
2. Параллельные.
3. Шиберные.
4. 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:

1. 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.
2. 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.
3. 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:

1. 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.
2. 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

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.

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 Задвижки для трубопроводов водоснабжения

Что такое и где используются

Задвижка для воды представляет собой стальной или чугунный корпус, внутри которого, вдоль центральной оси, располагаются детали запорного механизма. Оборудование размещают внутри специального смотрового колодца или кессонной камеры. Размеры технических отсеков должны обеспечивать удобство обслуживания установленной в них арматуры.

Водопроводные задвижки в зависимости от вида и назначения могут управляться как в ручном, так и автоматическом режиме. Последний более удобен, он позволяет с помощью кнопок дистанционно регулировать положение запорных элементов.

Механизмами с ручным управлением снабжаются линии подачи холодной воды, имеющие внутренний диаметр до 400 мм. Магистрали больших размеров укомплектовываются устройствами с электрическим управлением.

Задвижки применяются для технического обслуживания различных видов трубопроводных систем и устанавливаются:

Задвижка используются в трубопроводах и магистралях.

• в местах врезки труб в центральную сеть водоснабжения;
• на кольцевых магистралях и стояках многоэтажных зданий;
• у основания пожарных гидрантов;
• в качестве поворотных затворов для перекрытия ремонтных участков;
• для обеспечения безопасной работы насосных станций.

Классификация задвижек

Для того, чтобы обеспечить технологические потребности всей трубопроводной отрасли, задвижки выпускаются с разными техническими характеристиками и разного назначения. Они различаются по:

• конструкции;
• типу привода;
• материалу изготовления;
• присоединительным размерам;
• типу присоединения;
• температурному режиму работы;
• виду транспортируемого вещества в трубе;
• климатическому исполнению;
• классу герметичности;
• конструкции клина;
• диаметру проходного отверстия;
• показателю максимального давления в системе;
• типу уплотнительных поверхностей затвора;
• типу уплотнений крышки и сальника.

Как видно из списка выше, задвижки имеют широкий диапазон характеристик. Чтобы упростить выбор изделия для конкретного производства со всеми его особенностями, установлен единый порядок маркировки устройств запорной арматуры. Он указан в документе СТ ЦКБА 036-2017.

Кроме того, заводы-изготовители дополнительно комплектуют задвижки информационными табличками, отражающими основные технические и эксплуатационные характеристики изделия. В следующих разделах обозначениям будет уделено достаточно внимания. Но сначала давайте познакомимся с конструкцией задвижки и ее принципом действия.

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 Задвижки для трубопроводов 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

Плюсы и минусы клиновых задвижек

Простая конструкция не вызывает сложностей в использовании, управление не требует особых усилий. При этом популярность клиновых задвижек объясняется целым рядом достоинств:

• точное позиционирование положения «открыто» и «закрыто»;
• перекрытие даже высокоскоростных потоков;
• герметизация канала без дополнительных усилий на маховике;
• перепад давления в открытом положении почти не изменяется;
• в открытом положении затвор расположен выше потока жидкости и не разрушается абразивными частицами.

При всем этом, конструкция имеет свои минусы:

• требует дополнительное место для размещения поднятого затвора;
• ручное управление открытием-закрытием происходит медленно;
• в открытом положении в пространство между направляющими дисками часто попадают твердые отложения, что препятствует герметичному закрытию задвижки;
• не подходит для регулирования движения рабочей среды;
• подвержена вибрации в частично открытом состоянии;
• есть сложности в выполнении притирки и шлифовки внутренних деталей.

Сфера использования

• в местах, где доступ для ручной регулировки затруднён;
• на трубопроводах, находящихся в местах, представляющих опасность для здоровья человека;
• на участках, нуждающихся в автоматическом регулировании.

Критерии выбора задвижек

Для правильного выбора запорной арматуры нужно знать полные характеристики системы:

• Тип и свойства перекачиваемой жидкости.
• Характер работы устройств.
• Величину гидравлических нагрузок.
• Температурный режим.
• Допустимые габариты.
• Вес механизма.
• Способ управления приводом.
• Оптимальная скорость срабатывания.
• Герметичность.
• Химическая активность жидкости, материал корпуса и уплотнительных деталей (коррозийная стойкость).
• Наличие аварийной системы с дополнительным источником энергии.
• Срок службы.

При подборе параметров нужно учитывать ремонтопригодность оборудования, а также возможность его дальнейшей модернизации и автоматизации.

Одним из определяющих факторов, влияющих на выбор задвижек, является их экономичность. Выбор арматуры нужно делать, учитывая цену устройства, затраты на его обслуживание, а также целесообразность приобретения в плане экономических показателей всего трубопровода.

Модели с электроприводом

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.

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 муфта 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.

Сальниковая набивка

В основном, на современных заводах арматуростроения, в качестве сальникового уплотнения применяют кольца ТРГ.

ТРГ – это терморасширенный графит, армированный разными материалами.

В качестве армирующего вещества ТРГ используется:

• проволока из нержавейки;
• хлопчатобумажная нить;
• стекловолокно;
• лавсан;
• инконелевая проволока.

Также для уплотнения сальника применяется асбестовый шнур АГИ. Его пропитывают специальным графитом.

Использование того или иного уплотнителя, определяет отрасль использования арматуры. К примеру, при уплотнении ТРГ, армированной проволокой из нержавеющей стали, разрешается эксплуатировать задвижки в агрессивных средах химпромышленности.

Ремонт

Чаще всего износу может подвергнуться шпиндель или уплотнитель поверхности.

Самый простой ремонт – зачистка уплотнения. Задвижка аккуратно извлекается из корпуса. Чистить нужно осторожно, не допуская царапин.

Если на диске обнаружены царапины, то допускается выполнение притира деталей. Для грубой притирки используется наждачная бумага, а завершающую подгонку можно выполнить с помощью пасты ГОИ.

При значительных повреждениях рекомендуется заменить механизм. Как правильно, ручная притирка в таких случаях не помогает.

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 проверяют 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 используют 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.

Класс герметичности

Перед тем, как купить партию задвижек, надо выбрать требуемый класс герметичности затвора. На заводах этот параметр определяется опытными (приемо-сдаточными) испытаниями на специальных установках.

Порядок проведения испытаний и класс герметичности определяются ГОСТом 9544-2015. Согласно этому документу, задвижки испытываются жидкостью или газом.

• Если задвижка будет устанавливаться в магистраль для транспортировки жидких и неопасных веществ – испытания можно проводить жидкостью (вода, керосин).
• При монтаже на трубопроводы, в которых рабочая среда газ или опасное химическое вещество – испытания проводятся только газом (воздухом, азотом).
• В каждом определенном случае, по договоренности между заводом и заказчиком, испытания могут проводиться жидкостью и газом, только газом или только жидкостью.

Требования к испытаниям для жидкости и газа разные. Так, при подаче в патрубок воды, ее давление повышается до отметки PN, указанной в паспорте на задвижку, и увеличивается на 10%. В таком состоянии задвижку выдерживают некоторое время и измеряют объем утечки.

Время начала измерения утечки после установившегося давления для каждой задвижки разное.

1. При DN до 50мм время выдержки составляет 1 минуту.

2. DN от 65мм до 150мм – 2 минуты.

3. Для DN от 200мм и более – 3 минуты.

Эти нормы применяются при испытаниях как водой, так и воздухом. Для воздуха давление в системе доводится до 0,6 МПа вне зависимости от диаметра прохода.

Выпускаемая арматура может иметь класс герметичности от А до G. Класс A является самым высоким и присваивается арматуре, у которой полностью отсутствуют утечки в затворе.

Задвижки. Задвижки чугунные. Задвижки стальные. Ду задвижек. Особенность и область применения задвижек.

16 мая 2014

Задвижки – их особенности и область применения

При всей своей кажущейся простоте, трубопроводная арматура является весьма сложной конструкцией, от качества работы которой многое зависит. Потому задвижки, клапаны, краны и затворы требуют к себе пристального внимания со стороны изготовителей, чтобы их прочность и долговечность в нужный момент не подвела. Задвижки здесь — весьма важная по своей функциональности деталь. На них хотелось бы остановиться более подробно.
В зависимости от многих параметров, их делят на несколько видов. По своей форме задвижки бывают параллельные и клиновые. Клиновые являются запорными устройствами, перекрытие прохода в которых обеспечивается сдвигом затвора перпендикулярно движущемуся потоку. Как правило, эти задвижки востребованы для транспортировки воды, пара, нефти, аммиака, некоторых нефтепродуктов. Уплотнительные поверхности на клиновом затворе находятся под углом по отношению друг к другу. Сам же клин бывает цельным упругим, цельным жестким или же может состоять из двух дисков, которые покрываются высоколегированной сталью. Благодаря этому есть возможность производить замену сальниковой набивки во время работы. Параллельные задвижки отличаются от клиновых тем, что уплотнительные поверхности их затворов расположены параллельно друг другу, а не под углом. Они также могут быть как однодисковыми (шиберными), так и двухдисковыми.

Разные задвижки имеют разное направление движения шпинделя. В зависимости от этого параметра, они разделяются на две категории. В первой шпиндель является выдвижным. То есть при закрытии либо открытии задвижки он работает поступательными либо винтовыми движениями. Такие задвижки, как правило, довольно больших габаритов. Ко второй категории относят задвижки с вращаемым невыдвижным шпинделем. Они меньше по высоте, и используются для транспортировки воды, нефтепродуктов и ряда других потоков, которые не вызывают коррозию. Все остальное транспортируются через задвижки с выдвижным шпинделем.

В качестве запорных устройств на трубопроводах используют стальные задвижки различных Ду. Они востребованы для перекрытия газообразных и жидких потоков в условиях перепадов давления. А вот чугунные задвижки предназначены для полного включения потока среды, либо же его отключения. Они выдерживают температуру до 225 градусов Цельсия. На горизонтальном трубопроводе чугунные задвижки устанавливаются маховиком вверх, шпиндель при этом расположен вертикально. На вертикальном же трубопроводе они ставятся плашмя, и шпиндель повернут горизонтально. Стальные и чугунные задвижки относятся к ремонтируемым изделиям.

Задвижки всех Ду поддаются как ручному управлению, так и автоматическому (с помощью специальных электроприводов). Последний способ удобен благодаря своим широким возможностям. Он позволяет нажатием кнопок останавливать запорное устройство в любом промежуточном положении. Также производится автоматическое отключение двигателя, когда затвор достигает крайнего положения. Если же есть датчик положения затвора, то на пульте отображается степень открытия или закрытия прохода.

В целом задвижки имеют ряд преимуществ, которые также хотелось бы отметить. При их использовании подача среды обеспечивается в любом направлении, они имеют малую строительную длину, способны перекрывать потоки как жидкой, так и более вязкой среды. Гидравлическое сопротивление при этом весьма незначительное. Задвижки имеют следующие характеристики:
— Рабочей средой может выступать пар, масло, нефть, вода, щелочь, кислота и многое другое;
— Температурный порог задвижки — до 450 градусов;
— Выдерживается давление до 25 МПа;
— Довольно большие колебания возможного диаметра Ду: от 50 до 1200.

Задвижки стальные

Задвижки стальные — используются преимущественно в качестве запорной трубопроводной арматуры, запирающий элемент которой находится в крайних положениях «открыто»- «закрыто»; использование из в качестве регулирующего органа приемлемо лишь в незамкнутых гидравлических системах с номинальным давлением до 1атм.

Задвижки стальные — разновидности и характеристики.

Задвижки стальные всех Ду применяются для полного перекрытия или открытия потока рабочей среды и являются разновидностью трубопроводной запорной арматуры, которая используется при создании трубопроводов различного назначения. Перекрытие потока рабочей среды достигается путем образования затвора перпендикулярно ее движению.

Все задвижки стальные условно можно разделить на группы в зависимости от следующих характеристик: тип затвора, способ присоединения задвижки к трубопроводу, расположение ходового узла задвижки, вид привода.

В зависимости от типа затвора различают задвижки стальные, клиновые и параллельные, которые выделяют по расположению уплотнительных колец. В клиновых задвижках они расположены под углом друг к другу, образуя клин, а в параллельных задвижках, как видно из названия, используется параллельное расположение уплотнительных колец.

Клиновые задвижки стальные, в свою очередь, делят на жесткие и составные. В жестких задвижках клин цельнолитой, что позволяет добиться хорошей герметичности, но при высоких колебаниях температуры среды в трубопроводе такие задвижки могут заклиниваться, за счет термического расширения сплава, поэтому во избежание заклинивания были созданы задвижки с составным двухдисковым запирающим элементом. Параллельные задвижки стальные выпускаются также двух видов однодисковые (шиберные) или двухдисковые, когда между дисками располагается распорный элемент в виде пружины или клина.

Ходовой узел в задвижке может быть выдвижным и вращательным. Выдвижной ходовой узел может совершать поступательное или поступательно-вращательное движение для перекрытия потока рабочей среды, тогда как вращательный перекрывает поток только лишь посредством вращения. Более долговечными считаются задвижки с выдвижным шпинделем, так как в процессе работы их ходовая резьба не контактирует с рабочей средой, тогда как в модификациях с вращательным шпинделем происходит обратное. Зато последние более компактны, что дает им преимущество использования в ограниченном пространстве.

Задвижки стальные приводятся в действие при помощи ручного или электрического привода. В задвижках большого размера с ручным приводом используются редукторы с передачами для облегчения приведения задвижки в действие.

К трубопроводу задвижки присоединяются с помощью стандартных фланцев с болтами или же с помощью сварки. Ввариваемые задвижки считаются наиболее прочными и надежными и используются в трубопроводах с агрессивными жидкостями и большим давлением потока рабочей среды, они обеспечивают хорошую герметичность и предотвращают возможность протечки, менее громоздки, но в тоже время затрудняют демонтаж трубопровода и возможность проведения ремонта.
По способу изготовления задвижки стальные бывают:
— задвижки стальные цельнолитые,
— задвижки стальные сварные,
— задвижки стальные штампованные.

Наибольшее распространение в использовании при сборке трубопроводов получили литые задвижки, как одни из самых надежных элементов трубопровода.
Как и другие элементы трубопровода, задвижки стальные имеют свои преимущества и недостатки перед задвижками других видов.

Преимущества таких задвижек в том, что их конструкция довольно проста в использовании, они обладают низким гидравлическим сопротивлением и малой длиной. Но в то же время они требуют длительного времени для открытия или закрытия, высокие, по сравнению с другими видами трубопроводной арматуры, и не позволяют регулировать скорость потока рабочей среды, что можно отнести к их недостаткам.

Задвижки чугунные

Задвижки чугунные — имеют широкое распространение и применяются для трубопроводов с условным диаметром прохода от 50мм до 3000мм (Ду 50-3000). Отличительным качеством задвижек являются простота конструкции и малое гидравлическое сопротивление. Вышеперечисленные качества и обуславливают их широкое применение для магистральных трубопроводов, через которые постоянно с большой скоростью движется жидкая среда.

Использование чугунных фланцевых задвижек в трубопроводах.

Задвижки представляют собой разновидность трубопроводной арматуры, назначение которой перекрывать и открывать поток пара или жидкости. В отличие от кранов, механизм действия задвижек возвратно-поступательный, движение осуществляется перпендикулярно потоку. Задвижка была первым примитивным механизмом, позволявшим прерывать ток среды, но впоследствии была вытеснена кранами из-за своей ненадежности там, где среда течет под давлением порой задвижки просто не выдерживали напора. Сферой применения задвижек стала в основном незамкнутая гидравлическая система, где требуется регулировка движения воды лишь положениями открыто и закрыто. Номинальное давление в таких системах не должно превышать 1 атмосферу иначе существует риск срыва задвижки.

Задвижка чугунная фланцевая отличается хорошим гидравлическим сопротивлением, что наряду с простотой конструкции, несомненно, относится к ее плюсам. Представляет собой маховик, обычно с ручным приводом, который сдвигает затвор вплоть до полного перекрытия просвета трубы.

В зависимости от конфигурации задвижки могут быть полнопроходными либо суженными. Полнопроходные задвижки (стандартный Ду задвижек) имеют больший диаметр, чем суженные, и отличаются меньшим гидравлическим сопротивлением. Таким образом, суженный вариант задвижек лучше применять в тех трубопроводах, где жидкость движется с определенной скоростью. Еще одна немаловажная характеристика чугунных фланцевых задвижек наличие выдвижного шпинделя. Благодаря этому элементу конструкции облегчается задача проведения технического обслуживания, тогда как задвижки без шпинделя служат гораздо меньше из-за отсутствия доступа к деталям.
Однако задвижка чугунная фланцевая без выдвижного штока предпочтительнее в тех случаях, когда требуются небольшие габариты конструкции рабочего пространства для такой задвижки необходимо в 1,5 раза меньше. Таким образом, предпочтение нужно отдавать той или иной конструкции, базируясь на конкретных условиях ее эксплуатации. В случае, если задвижка чугунная фланцевая установлена в системе трубопровода с целью постепенного снижения потока жидкости, ее корпус испытывает воздействие высокочастотной вибрации при неполном затворе. Такая нагрузка способствует быстрому износу задвижки и ее порче. Результатом будет демонтаж всей конструкции с полной заменой и притиркой частей задвижки.

Задвижка чугунная фланцевая производится в определенном диапазоне диаметра трубы, возможного давления и температуры жидкости.
Срок службы задвижек зависит от их правильной установки, подготовки рабочей поверхности и среды, в которой она будет действовать. Перед установкой задвижки в систему необходимо вначале пропарить рабочие поверхности горячей водой в целях их расконсервации, после чего их нужно просушить и лишь после этого устанавливать задвижку. Трубопровод также должен быть предварительно очищен от грязи и примесей. Устанавливаемая задвижка чугунная фланцевая должна в точности соответствовать указанным в паспорте техническим характеристикам и средам несоответствие может привести к преждевременной порче задвижки. Нельзя устанавливать задвижку маховиком вниз, так как в этом случае при ее открытии жидкость или пар могу вытечь. При монтаже задвижки также следует обращать внимание на то, чтобы фланцы были установлены без перекосов.

Затворы

Затвор — тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Дисковые поворотные затворы применяются для водоснабжения, отопления, пара, нефтехимии, неагрессивных сред. Различают: затворы дисковые поворотныедля водоснабжения, затворы поворотные для теплоснабжения, затворы дисковые с электроприводом, затворы стальные.

Затвор стальной

Затвор стальной — это разновидность затвора поворотного дискового, у которого корпус изготовлен из стали. Возможно применение разных марок стали, исходя из условий эксплуатации: углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь. В отличие от чугунных затворов стальные затворы рассчитаны на более сложные условия: минимальная температура окружающей среды – от минус 60°С; температура рабочей среды до +700°С, работа в условиях агрессивной окружающей среды. Кроме этого применение стали позволяет использовать затворы для высоких давлений, существуют стальные затворы на рабочее давление до 100 кгс/см2.

В наше время трубопроводы используются не только в промышленности, но и в коммунальном хозяйстве. Материалы, из которых они изготавливаются, могут быть разными по своим характеристикам и зависят от сферы употребления трубопроводов.
Выделяют следующие виды трубопроводов:
— энергетические трубопроводы
— промышленные трубопроводы общего назначения
— промышленные трубопроводы для особых условий
— специальные трубопроводы
— судовые трубопроводы
— сантехнические трубопроводы.

В зависимости от вида трубопровода вместе с ним употребляется и различная трубопроводная арматура. Например, для трубопроводных систем в энергетической промышленности используется арматура, выдерживающая высокое давление и большую температуру рабочей среды. Речь идет о давлении более 300 атмосфер и температуре выше 500 градусов. Эта арматура также используется на нефтеперерабатывающих предприятиях, атомных станциях, в холодильных установках. При изготовлении такой арматуры используют сталь — материал, который позволяет обеспечить максимальную безопасность и надежность всей конструкции. Именно поэтому все детали в подобных трубопроводах из стали: трубы стальные, задвижки стальные, затворы стальные и т.д.

Промышленным трубопроводам свойственны высокое давление и низкая температура. Это обусловлено характером рабочей среды, которая может представлять собой вязкие сыпучие или абразивные вещества, а также высокотоксичные или радиоактивные вещества. Только трубопроводная арматура, неподдающаяся коррозии, может выдержать влияние подобных агрессивных рабочих сред. При этом использование деталей из стали не всегда оправдано, по крайней мере не во всех элементах трубопровода. Дело в том, что при отрицательных температурах сталь может стать хрупкой, и такие элементы, как затворы стальные, могут просто разрушиться.

Специальные трубопроводы используются редко и проектируются по индивидуальным заказам с учетом особых технических требований эксплуатации. Это могут быть уникальные экспериментальные установки, которые еще только предстоит испытать. Чаще всего такие трубопроводы строят для электростанций, как правило, атомных. Серьезность подобных проектов подразумевает и особый подход к изготовлению каждого элемента арматуры. Как в процессе технической проверки, так и во время непосредственно эксплуатации, некачественные или не отвечающие условиям детали могут заменяться. Кроме того, затворы стальные или другую соединительную трубопроводную арматуру можно заменить на аналогичные, но более дешевые детали, сделанные, например, из чугуна или железа.

Трубопроводная арматура, используемая в судовых трубопроводах, предназначена для работы в воде. Такая трубопроводная арматура должна не только обладать коррозионной устойчивостью, но и быть не очень тяжелой и максимально устойчивой ко всякого рода вибрациям. Детали из стали в подобных системах не всегда уместны, но за неимением более прочных аналогов их все же используют. Хотя на мелких деталях запорной и соединительной трубопроводной арматуры таких как, затворы стальные или краны из нержавейки, все же стараются экономить, заменяя их элементами из более легких и дешевых сплавов.

Трубопроводы сантехнического назначения знакомы каждому, так как повсеместно используются в повседневной жизни. Сантехническая трубопроводная арматура производится в больших количествах и из разных материалов. Но в этой сфере нет необходимости изготавливать детали исключительно из стали, хотя именно затворы стальные, фитинги стальные и другие компоненты сантехнической трубопроводной арматуры пользуются наибольшей популярностью. Стоит отметить, что детали, сделанные из меди и металлопластика, также весьма прочны и надежны в эксплуатации.

Затвор чугунный

Затвор чугунный — предназначен для установки на трубопроводах в качестве запорного и условно-регулирующего устройства. Основные достоинства, которыми обладает поворотный затвор: простота монтажа, а также удобство монтажа затвора в стесненных условиях, обусловленные малым весом и в несколько раз меньшей длиной в сравнении с традиционной задвижкой; дисковый затвор возможно использовать в качестве регулирующей трубопроводной арматуры, если нет жестких требований к точности поддержания расхода; простота замены управляющей манжеты затвора (ресурс манжеты — несколько десятков тысяч циклов открытия-закрытия);затвор дисковый, в сравнении с задвижкой, значительно дешевле; исключена возможность прикипания и заклинивания после длительной эксплуатации.

Фланцевый затвор — надежный регулятор веществ.
Фланцевый затвор — это деталь, которая устанавливается на трубопроводах с различными рабочими средами для перекрытия потока либо для регулирования расхода жидких и газообразных веществ. Внешне он представляет собой дисковую заслонку с уплотнением; за счет смещения оси вращения диска обеспечивается перекрытие или уменьшение потока. Основными элементами фланцевого затвора являются: корпус с уплотнением, диск и фланец с уплотнением, обеспечивающим герметичность изделия. Дисковые поворотные затворы имеют небольшой вес, минимальную длину и небольшое количество составных элементов, что обеспечивает простоту их конструкции. Управляются дисковые поворотные затворы при помощи рукоятки, редуктора, пневмо-, гидро- или электроприводов. Рукоятка в свою очередь может быть с фиксатором или без него. При управлении фланцевым затвором закрепленный на валу диск поворачивается, опускается на седло корпуса и перекрывает поток. Затвор изготавливается из материала, устойчивого к износу и воздействию абразивных частиц, которые присутствуют в каждой рабочей среде. Поэтому на корпус всегда наплавляется еще и защитный состав, который увеличивает срок эксплуатации изделия.

Герметичность конструкции затвора проверяется на заводах на специальном оборудовании, так как при отсутствии или недостаточности этой рабочей характеристики применение затвора теряет смысл. Класс герметичности А означает, что затвор не имеет видимых протечек. В таком случае в качестве рабочей среды могут выступать вода, воздух, аммиак, природный газ, нефть. Температура среды может колебаться от 40 до + 700 градусов.

Очень важно при установке фланцевого затвора правильно выбрать конструкцию, предназначенную для определенных климатических условий. Вкладыш — составная часть фланцевого затвора — это конструкция, которая позволяет при монтаже не использовать дополнительные уплотнения между фланцами и трубопроводом. При необходимости можно быстро заменить уплотнение, не используя при этом дополнительное оборудование. Фланцевый затвор имеет корпус, выполненный из алюминиевого сплава, чугуна или стали. Диск чаще всего делают из стали и покрывают защитным составом. Вкладыш же — это плотная резина, качество которой зависит от области применения затвора. Фланцевые затворы могут иметь различные размеры, которые определяются ГОСТ 12815-80. При монтаже фланцевых затворов следует придерживаться инструкции, где указано, какие действия являются недопустимыми. Например, нельзя производить приварку фланцев к трубопроводу при установленном между ними затворе, так как можно термическим воздействием повредить вкладыш. Для того чтобы защитное покрытие корпуса при установке затвора не пострадало, необходимо руководствоваться показателями величины внутреннего диаметра трубопровода (он должен быть не меньше величины, указанной в таблице соответствия показателей).

Фланцевые затворы с диском двойной эксцентричности имеют в конструкции уплотнительное кольцо, закрепленное в корпусе затвора (методом накатки). Прижимное кольцо легко регулируется и снимается, обеспечивая полную герметичность при любом движении и напоре среды. Особым достоинством такой конструкции является минимальная потеря напора.

В зависимости от способа установки на трубопровод фланцевые затворы делят на:
— Поворотный затвор с проушинами с резьбовыми отверстиями (тип Z 0140A)
— Затвор для использования при высоких давлениях в машиностроении и водоснабжении (тип F 012-A)
— Поворотный затвор для применения в тяжелых условиях (тип F 012 K 1)
— Поворотный затвор с тефлоновым уплотнением (Т 212, Т 214)
— Высокопроизводительный поворотный фланцевый затвор (НР 111, 114)

Кроме того, фланцевые затворы с эксцентриситетом обеспечивают отсутствие трения в запорном узле и герметичность в обоих направлениях, поэтому являются на сегодняшний день самыми надежными и износостойкими устройствами среди запорной арматуры.

Принцип работы, устройство, схема и размеры задвижек чугунных

Во время проектирования любого трубопровода, необходимо предусмотреть установку деталей, позволяющих полностью перекрыть или частично ограничить поток рабочего вещества. Для решения поставленной задачи можно использовать кран либо вентиль.

Однако наиболее широкое распространение получили задвижки чугунные. Этот вид запорной арматуры является одним из самых доступных и может быть легко установлен самостоятельно.

Назначение и особенности конструкции

Задвижка является одним из видов запорной арматуры для трубопроводов.

С ее помощью можно регулировать поток вещества либо полностью его перекрыть.

Задвижки можно использовать в средах с газообразными, жидкими, сыпучими веществами различной химической активности и вязкости.

Основными элементами конструкции являются:

1. Корпус. Состоит из основной части и крышки. Первый элемент расположен в магистрали, а второй предназначен для крепления и управления движением запорной детали. Корпус может быть изготовлен из стальных сплавов, алюминия, латуни либо ковкого чугуна. Чугунная задвижка покрывается эпоксидными грунтовками либо антикоррозийными красками.
2. Запор (заслонка). Этот элемент конструкции может иметь форму клина, гибкой трубы, шибера либо диска. Для увеличения герметичности может покрываться слоем резины. Во время движения запор плотно входит в седло, которое находится в корпусе. В результате поток рабочего вещества перекрывается.
3. Система привода. Необходима для управления движением запорного узла и представляет собой механическую конструкцию в виде маховика. Кроме этого задвижки могут оснащаться и другими типами приводов, например, электрическим или пневматическим.

Преимущества и недостатки

Одним из достоинств задвижек является простота их конструкции.

Одним из достоинств задвижек является простота их конструкции. Основная часть корпуса монтируется непосредственно в магистраль с помощью муфтового либо фланцевого соединения. Для крепления крышки используются болты или винты.

В результате задвижка не только легко устанавливается, но и обладает хорошей ремонтопригодностью.

Среди других преимуществ можно отметить:

1. Высокие технические характеристики. В зависимости от назначения, задвижка может работать при температуре от -60 до 565 градусов и в диапазоне давления 0,16−25 МПа.
2. Универсальность. Устройства способны функционировать в трубопроводах любого типа диаметром 15−2000 мм.
3. Высокие гидравлические характеристики. Выбор задвижек осуществляется в соответствии с внутренним диаметром труб. Так как эти величины стандартизованы, устройство не способно влиять на показатель гидравлического сопротивления. Благодаря плавному движению заслонки во время перекрытия потока рабочей среды, исключается вероятность возникновения гидравлического удара.
4. Ремонтопригодность. В случае износа запорного элемента или прокладок их легко можно заменить.
5. Большой срок эксплуатации. Все основные элементы конструкции изготовлены из прочных материалов, рассчитанных на работу в конкретной среде.

Однако есть у задвижек и несколько недостатков. Одним из главных можно считать большой вес устройства и его размеры.

Это усложняет монтаж в трубопроводах большого диаметра. Для проведения работ по установке необходимо задействовать несколько рабочих либо специальные подъемные механизмы.

Также можно отметить еще несколько недостатков:

1. Чугун сравнительно слабо противостоит коррозии и со временем его поверхность покрывается известковым налетом и раковинами, а также ржавеет. Это может привести к нарушению герметичности при закрытии потока рабочей среды.
2. Так как чугун является хрупким материалом, при сильных ударах изделие может быть повреждено.
3. В бюджетных задвижках используется недорогое сальниковое уплотнение, быстро выходящее из строя.

Однако преимущества изделия перевешивают его недостатки. Именно поэтому задвижки нашли широкое применение при создании трубопроводов различного назначения.

Основные виды

Система классификации задвижных узлов довольно сложная. В зависимости от технологии изготовления корпусов задвижки могут быть литыми, сварными, кованными и комбинированными.

Основным способом получения корпуса является литье.

Комбинированные изделия создаются из кованных и штампованных элементов, которые затем соединяются с помощью сварки.

Существует отдельная классификация в соответствии с видом уплотнения:

1. Графитоармированные.
2. Сальниковые. Подвижная деталь конструкции отделена от рабочей среды сальниковым уплотнением, предварительно пропитанным маслом.
3. Сильфонные. Герметичность достигается благодаря применению гофрированных оболочек, обладающих высоким показателем упругости. Для их изготовления используются различные синтетические либо металлические материалы.

Также изделия подразделяются на 2 группы в зависимости от способа передачи усилия запорному элементу — вращательные и поступательные. Следующий вид классификации связан с используемым в изделии приводом:

1. Ручной. Усилие на заслонку передается с помощью маховика и винтового штока.
2. Электрический. Запирающий элемент конструкции перемещается шпинделем, который одновременно является якорем электрокатушки.
3. Гидравлический. Подвижный шток с заслонкой установлен в герметичный цилиндр, а давление на него производит гидравлическая жидкость.
4. Пневматический. Для перемещения запорного элемента используется сжатый воздух.

Существует несколько типов задвижных узлов, отличающихся конструкцией запорного устройства. Одними из распространенных являются клиновые. В этих изделиях затвор изготовлен в форме клина. Для увеличения герметичности запорный элемент может оснащаться дополнительным покрытием.

Примером может быть задвижка чугунная с обрезиненным клином. В шланговых задвижных узлах запорный механизм сдавливает эластичный шланг, изготовленный из резины.

В параллельных задвижках запорный элемент представляет собой плоский диск либо шибер. Чтобы полностью перекрыть поток рабочей среды, он должен опуститься в специальное углубление в корпусе. Кроме этого, выпускаются поворотные задвижные узлы. Они оснащены запорным элементом в форме диска, расположенного на центральной линии магистрали. Во время работы диск вращается вокруг своей оси и перекрывает поток вещества.

Источник https://eldomo.ru/stroitelstvo/opisanie-i-tehnicheskie-harakteristiki-chugunnyh-zadvizhek

Источник https://tooapk.satu.kz/a17329-zadvizhki-zadvizhki-chugunnye.html

Источник https://postroivsesam.ru/kommunikaczii/kanalizacziya/truby/printsip-raboty-ustrojstvo-shema-i-razmery-zadvizhek-chugunnyh