Задвижка клиновая – это разновидность арматуры трубопроводного типа, предназначенная для тонкой регулировки силы и состояния носителя в трубопроводе. Регулировать потоки можно любого уровня, начиная от малогабаритных труб в системе водоснабжения частного дома, и заканчивая масштабными ветками промышленного назначения.
Собственно, благодаря такой своей мобильности и практичности задвижки и стали столь популярны. О них сейчас и поговорим.
Cодержание статьи
Особенности конструкции
Задвижек в современной промышленности хватает, равно как и их разновидностей. Встречаются модели стандартные, с обрезным или обрезиненным клином, угловые и т.д.
У всех них есть свои различия, но их всего несколько, а вот общих сторон намного больше.
Задвижка клинового типа состоит из:
- Корпуса.
- Клинового запорного механизма.
- Уплотнителей.
- Вентиля.
- Привода передачи усилий.
Корпус устройства практически ничем не отличается от аналогичного у клапанов, куда более распространенных и известных в силу их конструктивных особенностей.
Единственное серьезное отличие – расширение в области под вентилем, где клин и находится пока задвижка в открытом положении. Это своего рода отсек для хранения запорного элемента.
Избежать подобных ухищрений нельзя, так как в отличие от обычных клапанов, а не просто перекрывать его из одного крайнего положение в другое.
Клин – главный отличительный элемент, являет собой . Используется в качестве базового запорного механизма. Преимущество клина и клиновых запорных фитинов, в том числе и задвижек – в возможности беспрепятственно устанавливать его в любые положения.
Обычный клапан либо открывает движение потока, либо закрывает. Запорным элементом в нем выступает либо его аналоги. Повернуть блокирующий элемент в полуоткрытое положение нельзя.
Другое дело – клиновый механизм. В нем клин расположен так, что сила потока и давление в системе на него никак не влияет. С помощью запорного элемента такого типа мы можем, к примеру, ослабить движение потока наполовину, уменьшив количество жидкости на другой стороне на 50 процентов.
Причем находиться в промежуточном положении клин может столько времени, сколько вам потребуется. Никакого отрицательного влияния на механизм нет.
Дабы конструкция не протекала, все слабые места оборудуют прорезиненными прокладками . Особенное внимание уделяют клиновым седлам и самому клину. Так, и его седельной части, по праву считаются куда более надежными и долговечными.
Вентиль позволяет человеку в считаные секунды изменить положение клина, от полностью скрытого, до блокирующего. Смена положения осуществляется за счет вращения по часовой стрелке. Вращение передает усилие на внутренний привод, а тот уже толкает сам клин.
Принцип действия и конструкция (видео)
Сферы применения
Назначение клиновых фитингов таково, что закупить их можно для любых трубопроводов. Однако реальная сфера его применения открывается в промышленности.
Клиновые задвижки стоят дорого. Они на порядок дороже клапанов, так как предоставляют продвинутый функционал, в разы надежнее и проще в обслуживании.
Их спроектировали для удобного применения на трубопроводах любого образца. Соответственно основное направление – различного рода магистральные ветки водоснабжения, газопроводы, теплотрассы и т.д.
Здесь задвижка раскрывает свой потенциал в полной мере. Более того, из них образуют своего рода кластеры, частично отрезая логические участки труб. В итоге образуется секторная система распределения, где над каждым участком у рабочих есть полный контроль. Любая авария легко локализуется, любые изменения в давлении или производительности так же легко вводятся в действие благодаря повороту всего нескольких вентилей.
Виды и свойства
Как мы уже отмечали выше, конструкция у задвижек может отличаться в зависимости от их разновидности. Различия, по правде говоря, незначительные, но все же имеют некоторый вес.
Так, основные различия между задвижками касаются способа их установки. Способ установки же в свою очередь оказывает влияние на тип корпуса.
Так, клиновая задвижка бывает:
- фланцевая;
- муфтовая.
Подразумевает монтаж устройства на фланцы, специально придуманные для промышленности соединительные гнезда.
Фланцами широко пользуются в трубопроводах с номинальным сечением выше ДУ50, то есть там, где средний диаметр трубопровода выше 50 мм.
В промышленности же альтернативы фланцам и вовсе не найти. В отличие от муфтовых соединений, они намного надежнее, практичнее, дают хороший уровень герметизации и это с учетом возможности быстро разобрать фланец без ущерба для составляющих трубы.
Муфтовая клиновая задвижка предусматривает монтаж по более привычной для обычных сантехников схеме. Она может быть резьбовой или приварной в зависимости от конкретного типа трубы и способа сборки.
Используемые материалы
Стоящий рассмотрения вопрос – материал исполнения задвижки. Клиновые изделия бывают:
- латунные;
- стальные.
Пластиковые модели не встречаются, так как не обладают должным уровнем прочности. Чугунные нынче тоже используются редко. Цена у них не сильно привлекательная, они много весят, склонны к появлению трещин и разрушению (как и вся продукция из чугуна).
Другое дело – стальные и латунные детали. Так уж принято, что латунные задвижки, делают преимущественно для частных систем водоснабжения. Практически любая муфтовая задвижка выполнена из латуни.
Стальные образцы чаще закупают для промышленных трубопроводов. Стальная продукция отличается прочностью и, если ее правильно обработать и эксплуатировать, долговечностью. В промышленности же обновления происходят почти постоянно, поэтому характеристик стальных клапанов и задвижек вполне хватает.
Диаметры и размеры
Осталось рассмотреть рабочие диаметры. является разновидностью клапанных запорных арматур. Соответственно нормируют его так же, как и сами клапана.
Для унификации стандартов используют маркировку. Например, маркировка ДУ50 означает, что перед нами изделие с диаметром условного прохода, что равняется примерно 50 мм.
Не факт, что размер сечения будет именно таким. Иногда он отличается на несколько миллиметров в меньшую сторону. Но это не должно вас волновать. Все трубы и фитинги, особенно промышленные производится по одним стандартам, где ДУ равен одним и тем же показателям.
Единственное что нужно действительно учитывать, так это соответствие соединяемых изделий друг с другом . Если клиновый фитинг имеет ДУ50, то монтировать его можно только на трубопроводы с такой же спецификацией.
| Название арматуры | DN | PN | Управление | Присоединение |
|---|---|---|---|---|
| Клапан запорный | 10-50 | 100-400 | маковик, электропривод, цилиндрическая передача, коническая передача, дистанционное управления прямое | под приварку, фланцевое |
| Клапан регулирующий | 10-50 | 100-400 | ||
| Клапан запорный KIP | 8 - 15 | 25 - 250 | маховик | под приварку |
| Клапан грязевый | 25, 40, 50 | 100-250 | маховик | фланцевое, под приварку |
| Клапан дня сброса слякоти | 15, 25 | 100-250 | ||
| Клапан запорный (регулирующий) | 65 - 150 | 160-250 | маховик, электропривод, дистанционное управления прямое | под приварку, фланцевое |
Использование
Запорный орган или орган для грубой регуляции с линейной характеристикой предназначен для воды, водяного пара, газа и других рабочих сред, используются в химическом и атомном оборудовании, в зависимости от материала корпуса. Дроссельное устройство, используемое для постоянного удаления из паровых котлов щёлочи, орган для быстрого открывания, применяемый для выпуска горячей воды, содержащей нечистоты. Он не является сам по себе запорной арматурой. Поэтому, если требуется обеспечение герметичности, то в трубопровод следует вмонтировать запорную арматуру. Эти устройства предназначены для нормальной, взрывоопасной, тропической или сейсмической среды.
Управление
Управление осуществляется маховиком, электроприводом (и в сейсмическом исполнении), конической передачей, а при дистанционном управлении - прямой. Клапаны с маховиком могут быть оборудованы замковым устройством
Управление осуществляется двумя маховиками. Поворотом большего маховика клапан открывается или закрывается. Поворотом меньшего маховика, после ослаблений стопорной гайки, происходит взаимное очищение загрязненных уплотняющих поверхностей. Очищение необходимо проводить несколько раз подряд для того, чтобы при быстром прерывании проточности сбрасывался котельный осадок.
Управление маховиком
Материальное исполнение
Чертеж (схема) клапана
Техническое описание
Корпус изделия - Свободная поковка с отдельным корпусом и литым бугелем. Седло корпуса наплавлено твердым сплавом. Золотник и шпиндель с уплотнитель ной поверхностью также изготовлены из твёрдого сплава. Сальник - из безасбестового материала. У фланцевых вентилей фланцы приварены к корпусу
Корпус изделия - штампованная поковка с седлом, изготовленным из аустенитного материала. Золотник со шпинделем изготовлены из одной детали с уплотнительной поверхностью, наплавленной твёрдым кобальтовым сплавом. Корпус и шпиндель уплотнены сальником с беэасбестовыми уплотнительными кольцами.
Испытание
В зависимости рабочих условий и материала корпуса клапаны испытываются водой, иногда и паром на прочность, непронимаемость, работоспособность и герметичность. Минимальное давление на прочность 1,5 PN. В случае фланцевого присоединения сварной шов корпус - фланец контролируется с помощью ультразвука.
Монтаж
Клапаны монтируются в любом положении с направленном потока под золотник, у клапанов запорных тоже на золотник. Монтаж клапанов с электроприводом производится по указаниям их производителей. Максимальный угол отклонении удлинительных штанг при дистанционном управлении составляет 25″. Присоединение электроприводов и передач к арматуре в соответствии с ISO 5210 и DIN 3210, ОСТ 26-07-763, Клапаны с таким управлением особено для сейсмических воздействий крепятся. Регулирующие клапаны с электроприводом МОА устанавливаются, включая контактный ящик с тормозом.
Рабочие параметры
Строительные размеры
| DN | A | V | L | L1 | Kg/Кг (121) | Kg /Kr (111) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PN160 | PN250 | PN160 | PN250 | |||||
| 65 | 500 | 540 | 500 | 340 | 400 | 74 | 87 | 90 |
| 80 | 630 | 690 | 600 | 380 | 450 | 170 | 200 | 205 |
| 100 | 630 | 690 | 600 | 430 | 520 | 170 | 213 | 223 |
| 125 | 710 | 870 | 900 | 500 | 600 | 293 | 328 | 340 |
| 150 | 710 | 870 | 900 | 550 | 700 | 293 | 348 | 370 |
Использование
Запорный орган либо орган для грубой регулировки предназначен для воды, водяного пара и другой рабочей жидкости, которая употребляется в энергетическом, химическом и атомном оборудованиях в зависимости от выбора материала корпуса. Предназначен для среды нормальной, тропической, взрывоопасной и сейсмической, При использовании для газа необходима консультация
Техническое описание
Корпус и бугель - отлитые, между собой соединены штыковым соединением. Седло в корпусе и уплотнитель нал поверхность золотника наплавлены твердым сварочным сплавом. Уплотнение - из материала, не содержащего асбест. Регулирование при помощи маховика.
Испытание
Клапаны испытываются при помощи воды или пара, на прочность, непроницаемость, работоспособность к эксплуатации и плотность в зависимости от рабочих характеристик и материала, из которого изготовлен корпус. Минимальное давление при испытании на прочность - 1.5 PN.
Монтаж
Клапаны монтируются в любом положении. По отношению к направлению потока под золотник, запорные клапаны также и на золотник. При монтаже клапанов с электроприводом руководствоваться инструкцией его производителя. Присоединение электроприводов к арматуре согласно ISO 5210, DIN 3210, ОСТ 26-07-763. При дистанционном управлении наибольший угол отклонения удлинительных стержней равен 25°.
Чертеж (схема) запорного клапана
Материальное исполнение
Запорная арматура, установленная на трубопроводах, управляет потоком перекачиваемых жидкостей и газов. Один из видов запорных элементов — устройство в форме клина, называется клиновой задвижкой, которая используется исключительно как запирающая конструкция, но не применяется для регулирования потока, поскольку имеет только два положения «открыто» и «закрыто».
Клиновые задвижки устанавливают в конце трубопровода, а также в местах перекрытия движения рабочей среды для выполнения технологических и аварийных работ.
Этот вид запорной аппаратуры изготавливают в широком диапазоне условных диаметров и рабочих давлений под все типоразмеры трубопроводов, поэтому они используются в различных трубопроводах.
Задвижки с упругим клиновым затвором обеспечивают надежное перекрытие скоростных потоков и способны работать под высоким давлением.
Нашли применение в нефтяной и газовой промышленности.
Задвижки этого типа используют химические предприятия, имеющие технологические линии по прокачке агрессивных растворов.
Хозяйствам горячего теплоснабжения подходит разделительная клиновая задвижка, затвор которой разделен на 2 части, для увеличения диапазона смещения. Это позволяет компенсировать тепловые расширения. Можно применять на паровых линиях.
Устройство и принцип действия
Основные детали клиновых задвижек
- корпус,
- затвор,
- шток,
- штурвал,
- сальниковый узел,
- крышка корпуса,
- направляющий диск.
Устройство работает по принципу винтового домкрата: вращение штурвала влево перемещает шток вверх вместе с затвором.
Направляющий диск (их два по обе стороны затвора) запрессован в посадочное гнездо под углом. Оба диска образуют форму клина. Положение между направляющими дисками занимает круглый плоский затвор. Такая конструкция обеспечивает герметичное перекрытие потока, даже при высоких давлениях и скорости.
По способу линейного перемещения клинового затвора задвижки бывают с выдвижным и невыдвижным штоком.
Любой вид трубопровода требует наличия специальных комплектующих, что перекрывают поток рабочей жидкости. С этой целью могут использоваться краны и вентили, что регулируют расход жидкости.
Однако наиболее распространенным вариантом, особенно часто применяемым для магистральных трубопроводов, является установка запорной арматуры, основным видом которой стали чугунные задвижки. Данная трубопроводная арматура может быть легко установлена своими руками, кроме того, это один из наиболее доступных видов комплектующих.
Именно благодаря своим положительным эксплуатационным характеристикам задвижка чугунная получила широкое распространение среди населения.
Что собой представляет задвижка
Запорная арматура полностью перекрывает движение жидкости или газа в трубе, так как имеет всего два рабочих положения — открыто и закрыто. Конструкция устройства состоит из таких элементов:
- Корпус;
- Запорный элемент, что выполнен в виде клина, шибера или параллельных дисков;
- Стальной шпиндель;
- Маховик или автоматический электропривод;
- Крышка корпуса.
Выдвижной шпиндель требует особенно тщательного ухода: его необходимо регулярно чистить и смазывать.
Достоинства, которыми обладает запорная арматура для трубопровода:
- Простая конструкция;
- Компактный размер;
- Небольшое гидравлическое сопротивление;
- Стойкость к коррозии;
- Устойчивость к химическому воздействию;
- Возможность применения для различной рабочей среды;
- Длительный срок эксплуатации.
Следует также отменить некоторые недостатки, которые характерны для изделий из чугуна:
- Хрупкость;
- Высокая вероятность механического повреждения.
Для предотвращения нарушения целостности изделий из чугуна, их запрещено крутить, проворачивать, сгибать или растягивать.
По типу присоединения к трубопроводу задвижка фланцевая. Основные параметры, которым соответствует фланцевая задвижка, включают:
- Диаметр прохода трубы — от 50 до 3000 мм;
- Рабочее давление — до 1, 6 МПа;
- Температура — до 75 градусов;
- Срок эксплуатации — приблизительно 8 лет.
В зависимости от типа затвора существуют следующие виды устройств из чугуна:
- Задвижка чугунная параллельная;
- Задвижка чугунная шиберная.
В зависимости от диаметра фланцевая задвижка может быть следующих типов:
- Полнопроходная;
- Суженная.
Полнопроходная фланцевая задвижка имеет диаметр, что соответствует диаметру трубы и характеризуется наименьшим гидравлическим сопротивлением.
Суженная фланцевая задвижка имеет несколько меньший диаметр. С одной стороны это незначительно увеличивает гидравлическое сопротивление, однако использование имеет также положительные стороны: уменьшает износ уплотнительных элементов и снижает крутящий момент.
В зависимости от типа управления устройством различают:
- Ручные устройства, что приводятся в действие маховиком;
- Устройства с электроприводом.
Маховики устанавливаются в устройства с малым диаметром условного прохода (до 150 мм), электропривод — во всех остальных случаях. Электропривод позволяет управлять механизмом удаленно, превосходно подходит при размещении запорной арматуры в труднодоступном месте и автоматизирует технологический процесс.
Детальная характеристика арматуры по типам затворов
Фланцевая задвижка с клиновым затвором используется для магистральных трубопроводов, что имеют достаточно высокую рабочую температуру и давление. Такой вид запорной арматуры может быть установлен для системы водоснабжения, в том числе и питьевого.
Характерной особенностью является наличие невыдвижного штока и жесткого клина. Поток жидкости перекрывается за счет уплотнения между металлическими поверхностями двух элементов. Хотя на сегодняшний день в продаже можно встретить чугунные изделия с прорезиненным клином. Тогда герметичность перекрытия потока достигается благодаря соединению металла с резиной. Клиновая запорная арматура может быть не только фланцевая, но и резьбовая.
Параллельная задвижка бывает исключительно фланцевая. Она используется для инженерных сетей с небольшим давлением воды. В качестве запорного элемента применяется диск, что, соприкасаясь с выдвижным или невыдвижным штоком, перекрывает поток в системе.
Шиберная задвижка лучше всего подходит для труб, что транспортируют сыпучие, густые и вязкие рабочие среды. Как правило, она является межфланцевой, а поэтому имеет демократичную и доступную цену.
Добавить сайт в закладки
- Виды
- Выбор
- Монтаж
- Отделка
- Ремонт
- Установка
- Устройство
- Чистка
Применение задвижек
Назначение клиновых задвижек — временное перекрытие потока перекачиваемых продуктов при эксплуатации трубопроводных систем. В основном задвижка — трубопроводная арматура, ее регулирующий или запирающий элемент двигается перпендикулярно потоку рабочей среды. Они бывают шланговые, параллельные, шиберные или клиновые. Устройство задвижки клиновой соответствует ее названию: ее затвор имеет форму клина, а уплотнительные поверхности расположены под углом друг к другу. Сама конструкция также может быть разной: жесткой, упругой или двухдисковой.
Конструкция с выдвижным шпинделем имеет не только достоинства, но и недостатки: при монтаже нужно оставлять место для выхода шпинделя не менее, чем на диаметр.
Корпус механизма имеет два конца, с помощью которых изделие присоединяется к трубопроводу. Присоединительные концы бывают муфтовые, фланцевые и выполненные под приварку. Шпинделем или штофом производится регулировка затвора.
Ходовая гайка со шпинделем образует резьбовую пару.
Устройство перемещения затвора в нужную сторону обеспечивается вращением одного из элементов именно этой пары. Применяется этот механизм в ручных задвижках и с электроприводом. Механизм может быть с выдвижным и невыдвижным шпинделем.
Применение клиновых задвижек
Клиновые аксессуары имеют небольшое гидравлическое сопротивление, это позволяет использовать их в магистральных трубопроводах, имеющих большую скорость передвижения рабочей среды. В основном оптимально использование клиновых элементов в трубопроводах, не перемещающих агрессивные среды.
- обязательно соблюдение важного требования: перекачиваемые продукты должны быть нейтральны к материалам, из которых изготовлена конструкция задвижек, точнее, к тем частям, которые соприкасаются с потоком качающегося продукта;
- температура, при которой могут нормально выполнять свою функцию подобные изделия, может быть разной: от -40 и до +40°С и от -60 и до +60°С.
Вернуться к оглавлению
Задвижки с электроприводом
Электропривод позволяет выполнять частичное или полное замыкание потока достаточно быстро. Именно поэтому системы с электроприводом пользуются наибольшей популярностью и применяются гораздо чаще.
Вернуться к оглавлению
Основные достоинства задвижки с электроприводом
- возможность использования в любом трубопроводе;
- высокая скорость регулирования рабочего потока;
- долговечность, надежность и высокие качественные характеристики.
При этом управление механизмом может производиться как локально на месте, так и дистанционно. Определение текущего положения клиновой конструкции в этом случае производится с помощью специальных датчиков.
Вернуться к оглавлению
Обрезанный клин 30ч39р
Для разных трубопроводов задвижки имеют следующие модификации:
- для воды — 30ч66р и 30ч476р2;
- для газа — 30ч476л4 (допускается температурный режим до 100°С);
- для нефтепродуктов — 30ч476л1.
Задвижки с обрезиненным клином, изготовленные из чугуна, модификации 30ч39р применяются в системах водоснабжения при давлении до 1,6 МПа и соблюдении температурного режима до 130°С. В системах, температурный режим которых повышен до 150°С (горячее водоснабжение, теплоснабжение), применяются задвижки с повышенными допусками — «МЗВГ». По своей сути механизм с обрезиненным клином 30ч39р представляет собой задвижку с фланцевым присоединением и невыдвижным шпинделем. Материал изготовления самой задвижки — ковкий чугун, уплотнение клина выполнено из однослойной резиновой мембраны ЕРDМ. Для шпинделя, точнее, для его изготовления, используется нержавеющая сталь. Гарантийный срок такой задвижки с невыдвижным шпинделем — 2 года, но при этом срок эксплуатации — до 10 лет. При этом механизм отвечает всем требованиям отечественных стандартов, это относится ко всем видам клиновых задвижек.
Вернуться к оглавлению
Задвижка клиновая со шпинделем выдвижным
Задвижки с выдвижным шпинделем применяются для перекрытия газообразных потоков и жидких сред и не годятся для трубопроводов, транспортирующих шламы, пульпы и канализационные стоки, для этого больше подходят шиберные задвижки.
В этой конструкции ходовая гайка и резьба самого шпинделя расположены не внутри, а снаружи арматурного корпуса. Нижний затвор соединен с выдвижным шпинделем и во время открытия задвижки делает вместе с затвором движение вперед. Верхняя часть шпинделя при этом перемещается на величину хода затвора. Чтобы затвор было возможно перемещать, ходовая гайка установлена над сальником, то есть сверху крышки, на величину примерно равную ходу затвора. Клиновая конструкция с выдвижным шпинделем обладает определенными достоинствами, и самым главным из них является абсолютное отсутствие вредных воздействий любой рабочей среды на ходовой узел. Благодаря этому сальниковое уплотнение не так быстро изнашивается и надежность сальника и ходовой гайки с выдвижным шпинделем более высокая. Также имеется свободный доступ, поэтому техническое обслуживание прибора упрощено. Но такая конструкция с выдвижным шпинделем имеет не только достоинства, но и недостатки. При монтаже нужно оставлять место для выхода шпинделя не меньше, чем на диаметр прохода, поэтому происходит увеличение массы и строительной высоты.