Каталог статей

Применение задвижек:

Задвижки имеют большое распространение и применяются для трубопроводов с различным условным диаметром прохода. Положительными качествами задвижки являются сравнительная простота конструкции и малое гидравлическое сопротивление. Малое гидравлическое сопротивление делает их особенно ценными для трубопроводов, через которые постоянно движется жидкая среда с большой скоростью (магистральные трубопроводы). Недостатком задвижек является их большая строительная высота.

Разновидности задвижек:

В настоящее время имеется большое количество конструктивных разновидностей
задвижек. Задвижки обычно изготовляются полнопроходными, т. е. диаметры отверстий
в присоединительных патрубках не сужаются. В некоторых случаях, с целью экономии
металла, снижения усилий и моментов, необходимых для управления арматурой,
применяются суженные задвижки, у которых диаметры отверстий в корпусе

меньше диаметра отверстий во фланце. Суженные задвижки имеют больший коэффициент гидравлического сопротивления, чем полно-проходные. Сужение прохода в задвижке, как правило, выполняется симметрично с обеих сторон, но может быть выполнено и несимметрично, что имеет недостаток — задвижку такой конструкции следует устанавливать на трубопроводе более пологим конусом в сторону движения рабочей среды, в то время как задвижку с симметричным сужением можно устанавливать любой стороной к направлению потока.

Большое значение для работы задвижек имеет место расположения ходового узла — внутри или вне полости корпуса, погружен ли он в рабочую среду или находится вне ее. По этому признаку задвижки подразделяются на конструкции с выдвижным и не выдвижным шпинделем. У первых ходовая резьба шпинделя и гайки находится вне полости задвижки, У вторых — внутри. Нормальная работа резьбовой пары шпиндель— ходовая гайка может протекать лишь при постоянном наличии смазки и систематическом техническом обслуживании конструкции. Это выполнимо только в том случае, если ходовой узел доступен для технического обслуживания. В задвижках с не выдвижным шпинделем ходовой узел погружен в рабочую среду, к нему закрыт доступ, он подвержен действию коррозии и абразивных частиц рабочей среды, если она засорена. В связи с этим задвижки с не выдвижным шпинделем имеют ограниченное применение. Они применимы для трубопроводов, транспортирующих минеральные масла, нефть, воду – не засоренные твердыми примесями и не имеющие коррозионных свойств. Поскольку в задвижках с не выдвижным шпинделем затруднены наблюдение и уход за ходовым узлом, они не рекомендуются для ответственных объектов. Задвижки с не выдвижным шпинделем имеют меньшую строительную высоту, что делает целесообразным их применение для подземных коммуникаций, колодцев, в качестве фонтанной арматуры для установки на «елках» нефтяных скважин и т. д.

Виды задвижек:

В зависимости от конструкции запорного органа задвижки (расположения в нем уплотнительных колец) они подразделяются на параллельные и клиновые: у первых уплотнительные кольца расположены параллельно друг другу, у вторых — расположены под небольшим углом, образуя клин. Параллельные задвижки могут иметь затвор в виде одного диска или листа, или в виде двух дисков с расположенным между ними распорным клином или распорной пружиной. Клиновые задвижки изготовляются с цельным клином — жестким или упругим и составным двухдисковым клином, образованным двумя дисками, расположенными под углом друг к другу, образующими таким образом клин. Применение жесткого клина в задвижках малых диаметров создает надежную конструкцию с высокой герметичностью запорного органа, но при колебаниях температуры рабочей среды здесь возникает опасность заклинивания затвора в корпусе. Кроме того, пригонка жесткого клина к корпусу значительно более трудоемка, чем пригонка двухдискового клина. В связи с этим получил достоинства обеих конструкций. При повышенных требованиях к герметичности применяется   двухдисковый   затвор.

Материалы изготовления:

Задвижки чугунные, задвижки стальные, пластмассовые, из цветных сплавов. Задвижки стальные изготовляются с литыми и сварными корпусом и крышкой, а также из деталей (корпус, крышка), изготовляемых из штампованных элементов или листового проката, соединенных сваркой. Штампосварной способ обеспечивает возможность получать детали из прочного и тщательно проконтролированного металла, поэтому применяется для ответственных объектов    (в атомной энергетике).

Конструктивные особенности:

Поперечное сечение корпуса задвижки может иметь вид прямоугольника, овала или круга. Такое же сечение, как правило, имеет и соответствующая крышка. Под действием внутреннего давления среды стенки плоских и овальных корпусов и
крышек начинают выпучиваться, приближаясь к форме цилиндра, которая наиболее
благоприятна для восприятия внутреннего давления. Плоские и овальные формы
сечения корпусов используются лишь для арматуры, работающей при небольших
давлениях. Можно примерно считать, что задвижки с плоским корпусом применяются
при давлении до   py = 0,4 МПа, чугунные задвижки с овальным корпусом – при давлении до py = 1,0 МПа, стальные – до py = 1,6 МПа. При больших давлениях применяются задвижки   с   круглым сечением    корпуса.

Для увеличения жесткости плоских и овальных корпусов и крышек они снабжаются ребрами жесткости. Задвижки с круглым корпусом ребер не имеют. Ребра можно располагать как внутри, так и снаружи. Изготовление внутренних ребер технологически несколько сложнее, чем наружных. В наружных ребрах, расположенных вдоль длинной стенки поперечного сечения корпуса, под действием давления среды создаются напряжения растяжения, во внутренних – напряжения сжатия.

Допускаемые напряжения сжатия для чугуна значительно больше допускаемых напряжений растяжения, поэтому задвижки чугунные с внутренними ребрами при тех же размерах и условиях работы прочнее, чем задвижки с наружными ребрами; в силу этого задвижки чугунные стараются снабжать ребрами, расположенными внутри. Для стальных задвижек расположение ребер снаружи или внутри равнозначно для прочности, поэтому их чаще выполняют с наружными ребрами, изготовление которых проще. Ребрами жесткости снабжаются также диски и клинья больших задвижек.

В задвижках используется либо ручной привод, либо электрический, находят применение (ограниченно) поршневые гидравлический или пневматический приводы. Для уменьшения необходимого усилия на маховике ручного привода используют редуктор с червячной или с конической и цилиндрической зубчатой передачей. Приводы электрический и гидравлический (пневматический) имеют ручной дублер управления для того, чтобы была возможность управлять задвижкой при отсутствии электрической энергии или давления в системе управления поршневым приводом.

Задвижки с большими условными диаметрами прохода и при больших давлениях рабочей среды для снижения усилия, необходимого при открывании задвижки, а также уменьшения вероятности возникновения гидравлического удара в системе снабжаются наружным обводом. Все задвижки снабжаются сальниковым уплотнением шпинделя, так как сильфонное не создает достаточного хода, чтобы обеспечить нормальную работу задвижки. На задвижках с малыми условными диаметрами прохода, работающих на коррозионных и абразивных средах, имеются попытки применить сильфоны   из пластмассы. Задвижки, так же как и вентили, часто снабжаются верхним уплотнением для отключения камеры сальника от полости задвижки.

Соединение с трубопроводом:

Соединение задвижек с трубопроводом наиболее часто осуществляется с помощью фланцев. Стальные задвижки могут соединяться с трубопроводом сваркой. Отсутствие фланцев и разъемного соединения с прокладкой ликвидирует возможные протечки в стыках, снижает массу арматуры, уменьшает количество деталей, необходимых для соединения, так как нет необходимости применять и иметь запасные при эксплуатации прокладки, болты, гайки и шайбы. Однако демонтаж приварной арматуры для ремонта несколько усложняется. Эксплуатация подтвердила целесообразность применения сварного соединения стальных задвижек с трубопроводом. Задвижки dy с малыми условными диаметрами прохода могут иметь муфтовое присоединение. Задвижки dy канализационных систем для присоединения к чугунным или не металлическим трубопроводам снабжаются специальными раструбами, а герметизация соединения осуществляется резиновым кольцом, устанавливаемым на трубе, которое защемляется в коническом   раструбе при   монтаже     задвижки.

Крышка к корпусу задвижки, как правило, присоединяется при помощи фланцев. В энергетической арматуре с Dy ? 400 мм получает применение безфланцевое соединение крышки с корпусом. В связи с тем, что разборка такого соединения затруднена для арматуры с большим условным диаметром прохода, такое соединение нежелательно.

Особенности эксплуатации:

При неблагоприятных условиях работы уплотнительных колец, во избежание коррозии и задирания металла рабочих поверхностей, применяются параллельные задвижки со смазкой. Смазка несколько повышает также герметичность запорного органа задвижки. В таких задвижках полость корпуса заполняется консистентной смазкой, которая и смазывает уплотнительные кольца затвора.

Клиновые задвижки, задвижки шиберные:

Для абразивно-коррозионных сред, например в электрометаллургии, применяются клиновые задвижки, у которых клин и внутренняя полость корпуса и крышки облицованы листовой кислотостойкой резиной. В энергетике однодисковые параллельные задвижки (шиберные задвижки) соответствующей конструкции используются для регулирования и дросселирования воды и пара высоких параметров.

В процессе эксплуатации арматуры часто бывает необходимо знать, в каком положении затвор – открыт или закрыт запорный орган – и какова степень открытия изделия. Для этой цели, задвижки (и другие типы арматуры) снабжают указателем подъема затвора. Указатель может иметь линейную или круговую шкалу. При управлении задвижками на шпинделе возникают значительные осевые усилия, воспринимаемые буртом шпинделя или сайки. В опоре возникают большие моменты трения, для снижения которых предусматривают подшипники качения. Этим значительно снижается необходимая мощность привода, необходимая для управления задвижкой. Основные параметры конструкций задвижек регламентированы ГОСТ 9698-77, (СТ СЭВ 4366-83).