Dbo24.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы и сферы применения клиновых задвижек

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

Задвижка с клином быстро перекрывает поток движущегося вещества. Для этого используют ручные маховые колеса и автоматизированные системы, что очень удобно для удаленных объектов.

Устройство изделия очень простое и представлено:

  • металлическим корпусом с запорными элементами;
  • шпиндель-гайкой внутри или снаружи корпуса (выдвигает шпиндель на всю величину);
  • штоком (приводит в действие затвор);
  • фланцевыми соединителями (обеспечивают герметичность);
  • уплотнителями (резиновыми, полиуретановыми, фторопластовыми, металлическими наплавками, эластомерами).

В зависимости от шпинделя, клиновые конструкции бывают выдвижными и не выдвижными (компактными). Второй тип часто применяют для подземных трубопроводов.

Выдвижные шпинделя – чугунные или стальные, имеют свойство полнопроходности (с не суженой выемкой для диаметра патрубков). Представленные изделия являются шиберными, они оборудованы электрическим проводом.

Невыдвижные шпинделя всегда погружены в транспортируемую среду, поэтому требуют частой замены. Конечно, такое устройство выигрывает перед выдвижными устройствами из-за компактности и строительной массы, зато являются долговечными и износоустойчивыми.

Недостатки задвижки 30с41нж

Задвижки стальные 30с41нж клинового типа имеют ряд недостатков, которые нужно учесть:

  • Во-первых, скорость перекрытия трубопровода невелика;
  • Во-вторых, диапазон перепада давления для задвижек этого типа невелик;
  • В-третьих, при завершении закрытия возможен гидроудар;
  • В-четвёртых, очень дорогой ремонт задвижки 3/4 от её стоимости;
  • В-пятых, у конструкции есть не заменяемые уплотнения.

Минусы задвижек

Несмотря на большое количество преимуществ, все же это оборудование не идеально. В некоторых случаях рекомендуется его не использовать или соблюдать при эксплуатации определенные правила. К его основным недостаткам и ограничениям на использование относят следующие:

  • большая строительная высота. В особенности это касается задвижек с выдвижным шпинделем. При открывании их нужно пространство высотой больше одного диаметра трубопровода;
  • длительность процедуры открывания/закрывания. Это делает систему менее оперативной, что в некоторых случаях усложняет работу с ней;
  • невозможность работы с веществами, содержащими крупные твердые включения;
  • низкий уровень износоустойчивости уплотнительных элементов в корпусе и затворе. Этот недостаток чреват дополнительными сложностями и затратами на ремонт. Несколько лучшими показателями в этом аспекте отличаются детали с выдвижным шпинделем, так как он не подвержен влиянию агрессивной среды;
  • маленький допустимый перепад давления в затворе. То есть, при большем перепаде возможны сбои в работе устройства;
  • относительно большие затраты времени, требующиеся для отвинчивания и завинчивания устройства.

Как выполнить ремонт задвижки клиновой правильно?

Схема клиновой задвижки.

То, что клиновые задвижки нуждаются в регулярном обслуживании, конечно же, добавляет ряд неудобств в процесс эксплуатации. А вот тот факт, что ремонт клиновой задвижки возможен, говорит о ее преимуществах перед другими видами. Технология ремонта различна в зависимости от сложившейся ситуации. Рассмотрим несколько наиболее часто встречающихся неисправностей, при которых возможен ремонт.

Бывает так, что, используя клиновую задвижку, мы обращаем внимание на недостаточную герметичность перекрытия потока рабочей среды. Что же может этому способствовать?

Такая неполадка может произойти в результате возможных дефектов поверхностей корпуса и затвора. Это могут быть различные отложения или повреждения, например, накипь или царапины. Что делать в этой ситуации, какой ремонт проводить?

Чтобы достичь хорошей герметичности, необходимо осуществить притирку поверхностей уплотняющего характера.

Это касается затвора и корпуса. Чаще всего их поверхности изготавливаются из бронзы. Для начала нужно произвести демонтаж крышки задвижки, вытащить затвор (корпус) и осуществить шлифовку. Использовать можно разнообразные алмазные пасты. Зернистость должна иметь постепенный переход от более крупной к мелкой.

Неполадка другого рода, когда течет жидкость по штоку из-под сальника. Здесь, скорее всего, недостаточно уплотнен шток. Ремонт будет заключаться в следующем. Чтобы исправить положение, нужно подтянуть сальники, а если понадобится, то и вовсе заменить их набивку. Если же в результате замены сальника течь все равно остается, то дело может быть в штоке. Значит, в нем могли образоваться раковины коррозийного характера. Если это так, то избежать его замены вряд ли удастся.

Невозможность поворота маховика. Здесь все достаточно просто: заклинило затвор. Такая ситуация имеет место быть в тех задвижках, которые нерегулярно подвергаются обслуживанию и чье открытие, скорее всего, производится не чаще одного раза в год.

В результате такой эксплуатации на уплотняющих поверхностях образуются отложения накипи.

Технология такого ремонта следующая.

Для устранения этой неполадки снимается верхняя крышка задвижки, уплотняющие элементы очищаются. Если нужно, выполняется притирка контактных поверхностей. Ни в коем случае не стучите по шпинделю (штоку), так как такие действия, скорее всего, приведут к тому, что будет сорвана гайка направляющего характера.

Читать еще:  Особенности гидроизоляции цокольного этажа

Еще одна частая неполадка: вращение маховика возможно, но открытия задвижки не происходит. Это говорит об обрыве затвора. Задвижки с выдвижным шпинделем являются объектом этой неисправности.

Это значит, что износился «кулачок» штока, который должен удерживать затвор, либо сорвалась резьба на гайке, которая направляет шток. Ремонт будет включать в себя следующие действия. При последнем варианте осуществляется замена износившегося «кулачка». Еще один вариант ремонта — наварить его. Гайка тоже подлежит замене, если, конечно же, конструкция задвижки позволяет это сделать.

Если ваша задвижка имеет невыдвижной шпиндель, то выпадение затвора происходит при стирании гайки с фиксацией в нем. Чтобы устранить эту неисправность, нужно заменить затвор.

Не забывайте, что все действия по разборке задвижки, если она находится под давлением, категорически запрещены.

После того как монтаж завершен, из задвижки удаляется воздух. Для этого нужно выполнить ослабление болтов, которые прижимают сальник. После того как появятся капли воды под сальником, можно прижать болты.

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:

  1. Корпуса.
  2. Клинового запорного механизма.
  3. Уплотнителей.
  4. Вентиля.
  5. 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.

Составляющие клиновой задвижки фланцевого типа

Избежать подобных ухищрений нельзя, так как в отличие от обычных клапанов, задвижка должна контролировать уровень потока, а не просто перекрывать его из одного крайнего положение в другое.

Клин – главный отличительный элемент, являет собой металлический диск. 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 шаровый механизм 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.

Закрытая задвижка в разрезе

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, задвижки с обрезиненным запорным элементом 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.

Материалы для изготовления клиновых задвижек

При выборе одного из вариантов материала следует учитывать особенности применения задвижки. Анализу также подвергаются условия дальнейшей эксплуатации. Внимание обращается на клапан, который в положении «закрыто» должен выдерживать определенное давление.

При низком давлении выбирается кран из чугуна. Если в дальнейшем он будет регулярно соприкасаться с агрессивными элементами, то выбор следует остановить на бронзе или другом цветном материале. Высокое давление сможет выдержать только сталь. В системе также должны быть подключены прочные трубы. В противном случае она не справится с нагрузкой.

Уплотнительные элементы целесообразно делать из следующих материалов:

  1. Сталь – корпус, крышка, затвор, диски, шток, болт и шпильки.
  2. Втулка сделана из никеля, меди, хрома, молибдена или кремния.
  3. Прокладку и сальник делают из графита или фторопласта.
  4. Седло выбирают отдельно. Материал зависит от нагрузки и планируемой длительности эксплуатации системы.
Читать еще:  Основные марки цемента и их характеристики

При анализе особенностей задвижек Hawle можно сделать вывод об их высоком качестве. Именно поэтому на них останавливают свой выбор многие профессионалы.

При выборе одного из вариантов материала следует учитывать особенности применения 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.

Читать еще:  Ремонт веранды на даче своими руками

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

Условия примененияЗадвижки с невыдвижным шпинделемЗадвижки с выдвижным шпинделем
Диапазон диаметров DN, мм40–50015–1200
Диапазон максимальных рабочих давлений PN, МПа1,61,6–10,0
Диапазон температур транспортируемого вещества, ºС-15…+130-70…+450
Рабочие средыЧистая 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.

Характеристики клиновых задвижек

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Основные характеристики клиновых задвижек – это номинальный диаметр DN (Dy на схеме), номинальное давление PN, класс герметичности и температурный диапазон рабочих сред. Вот ориентировочные диапазоны некоторых из этих характеристик: DN = 15-1200 мм и более; PN = 0,1-10 МПа и более; диапазон температур рабочих сред от минус 70 до + 450 ºС и более.

Важное значение имеет конструктивное оформление шпинделя:

  • Выдвижной требует для своего размещения дополнительное пространство с целью обеспечения хода шпинделя, при этом шпиндель не находится под прямым воздействием рабочей среды, что положительно сказывается на долговечности и надёжности такого устройства;
  • Невыдвижной не требует дополнительного пространства для своего размещения, но шпиндель подвергается воздействию рабочей среды.

По типу проточного канала задвижки подразделяются на полнопроходные и неполнопроходные. В неполнопроходных задвижках в сравнении с полнопроходными, при прочих равных условиях, уменьшаются нагрузки на запирающие элементы, меньше металлоёмкость, но повышается гидравлическое сопротивление проточного канала, что ведёт к уменьшению производительности, особенно заметное на жидких рабочих средах.

Конструкция задвижки клиновой

Основные конструктивные элементы задвижки:

1) Маховик;
2) Гайка верхняя;
3) Втулка ходовая;
4) Подшипники;
5) Шпиндель – здесь показана задвижка с выдвижным шпинделем;
6) Набивка сальника;
7) Гайка;
8) Крышка;
9) Болт;
10) Болт откидной – обеспечивает регулировку обжатия набивки сальника 6;
11) Ось;
12) Уплотнение между корпусом и крышкой;
13) Корпус;
14) Клин – здесь показан упругий клин. Существуют также жёсткие клинья и двухдисковые. Каждое исполнение имеет свои достоинства и недостатки;
15) Уплотняющая поверхность клина – это либо точно обработанная металлическая поверхность, как показано на схеме, либо так называемый «обрезиненный» клин. Каждый вариант уплотнения имеет свои достоинства и недостатки;
16) Фланец корпуса.

Работа клиновой задвижки

Работа клиновой задвижки заключается в открытии и закрытии проточного канала корпуса 13 клином 14. Здесь показаны конструкции с ручным приводом. Для использования в системах трубопроводов с автоматизированным управлением применяются задвижки электрического, гидравлического или пневматического привода.

Назначение клиновой задвижки

Назначение клиновой задвижки — эксплуатация в системах трубопроводов для транспортировки жидких или газообразных сред, в том числе агрессивных, в широком диапазоне номинальных диаметров, давлений и температур.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector