Запорная арматура
Запорная арматура – это одна из важнейших составных частей трубопроводов и подобных систем. Запорная арматура используется для регулирования потоков жидкостей, пара или газов в различных состояниях. Главные виды запорной арматуры – задвижки, затворы, краны и клапаны.
Задвижки
К задвижкам относятся запорные устройства, проход в которых перекрывается поступательным переводом затвора в направлении, перпендикулярном ходу потока транспортируемой среды.
Различают задвижки с выдвижным шпинделем и не выдвижным. В случае, когда ходовая гайка размещена в корпусе и, соответственно, шпиндель выступает вверх над ходовой гайкой, данная конструкция получила название «с выдвижным шпинделем». В случае, когда ходовая гайка, соединенная со шпинделем, размещена на затворе и, соответственно, шпиндель при вращении уходит в затвор, данная конструкция получила название «с неподвижным шпинделем».
По конструкции затвора задвижки классифицируются на параллельные и клиновые.
Недостатки задвижек:
- Нереальность применения в средах с кристаллизующимися включениями.
- Относительно небольшой доступный перепад давлений на затворе.
- Низкая скорость срабатывания.
- Вероятность возникновения гидравлического удара в конце хода.
- Сложность ремонта износившихся уплотнительных поверхностей затвора.
Преимущества задвижек:
- Небольшое гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе.
- Отсутствие поворотов потока рабочей среды.
- Возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости.
- Сравнительно малая строительная длина.
- Возможность подавать среды в разных направлениях.
Параллельные задвижки (шифр 30, 31)
В задвижках данного типа уплотнительные поверхности седел параллельны. Затвор в параллельных задвижках обычно называют «шибером», «ножом» или «диском».
Однодисковые задвижки (шиберные) используют, когда не нужно добиваться высокой герметичности. Жесткая конструкция затвора позволяет использовать их для больших рабочих давлений и t рабочей среды.
Двухдисковые параллельные задвижки
Данные задвижки обеспечивают достаточно хорошее уплотнение в затворе в закрытом положении, и их применяют, когда требуется надежная герметизация.
Клиновые задвижки
Задвижка является клиновой, если ее затвор имеет вид плоского «клина». В клиновых задвижках седла и уплотнительные поверхности параллельны уплотнительным поверхностям затвора. Они располагаются под углом к направлению перемещения затвора.
Задвижки с цельным клином
Недостатки данного исполнения задвижек:
- Повышенный износ уплотнительных поверхностей.
- При сборе для обеспечения герметичности необходима индивидуальная пригонка седел и клина (это усложняет ремонт, так как полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел).
- В случае износа задвижки, коррозии или под действием температуры в закрытом положении есть возможность заедания клина.
Задвижки с упругим клином
Задвижка данного типа имеет конструкцию, которая без индивидуальной технологической подгонки обеспечивает хорошее уплотнение прохода в закрытом положении.
Если необходимы задвижки относительно небольших типоразмеров, их можно заменить на запорный клапан вентильного типа или на кран.
Задвижки чаще всего применяются тогда, когда требуется высокая степень герметичности затвора в закрытом положении.
Краны шаровые
Краны шаровые с пробкой в виде шара со сквозным отверстием для прохода среды получают широкое применение для различных условий работы. По принципу герметизации запорного органа их можно разделить на две основные разновидности: с плавающим шаром и с шаром на опорах. Применяются иногда и конструкции с плавающими уплотнительными кольцами. Сферические пробка и корпус обладают большой прочностью и жесткостью. Для крана шарового с малым диаметром прохода наибольшее применение получили конструкции с плавающей пробкой, в которых пробка не связана жестко со шпинделем, а может смещаться от оси шпинделя. Под действием давления среды пробка прижимается к уплотнительному кольцу корпуса, обеспечивая герметичное перекрытие запорного органа.
При больших условных диаметрах прохода и давлениях плавающая пробка создает чрезмерно большие нагрузки на уплотнительные кольца, что затрудняет работу крана, поэтому в таких условиях рекомендуются конструкции кранов с фиксированной пробкой. Фиксирующая цапфа пробки может иметь подшипники качения или самосмазывающиеся подшипники скольжения, которые в последнее время получили в шаровых кранах широкое применение.
Уплотнительные кольца в кранах шаровых изготовляются из резины, фторопласта или металла. Краны с малым условным диаметром прохода обычно имеют ручное управление, краны с большим диаметром прохода снабжаются пневмогидроприводом.
Клапаны
Клапан – специальное устройство, предназначенное для пропускания, перекрытия и регулирования движения среды в трубопроводе. Средой этой могут быть как различные производственные массы, так и жидкости, пар и газ. Размер клапана в зависимости от вида контактирующей среды и от размеров трубы может быть от нескольких миллиметров до нескольких метров. С трубой клапан может соединяться посредством резьбы, фланца или сварки.
Клапан состоит из нескольких частей: корпус, крышка, седло, затвор, механическое устройство для перемещения клапана.
Среда поступает в клапан с одной стороны корпуса, и механизм для перемещения, который располагается в крышке вместе с уплотняющим сальником, перемещает затвор, открывая или закрывая отверстие седла. Жидкость, газ или смесь проходит через это отверстие и оказывается с другой стороны корпуса. При этом клапан позволяет регулировать поток и направление движения среды.
Выбор материалов, из которых изготавливаются корпуса клапанов, зависит от качества рабочей среды. Чаще используются чугун, бронза, углеродистая или нержавеющая сталь и сплавы на основе никеля. Клапан, в зависимости от выбранного материала, может работать под давлением от менее 0,5 МПа до 70 МПа, а температура работы может колебаться в пределах от -255° до 800° С. Внутренние части клапана обычно изготавливаются из тех же материалов, а в качестве уплотнителей в устройстве используется хлопок, тефлон, резина или графит. Выбор уплотнителей также основывается на свойствах рабочей среды.
В зависимости от принципа работы и назначения выделяют несколько видов клапанов.
Деление по принципу работы:
- клапан может при работе поднимать затвор и открывать седло;
- клапан может поворачивать затвор, открывая и закрывая тем самым проход.
Деление по назначению:
- дроссельный,
- обратный,
- регулирующий,
- редукционный.
Клапаны запорные – запорный вентиль со шпинделем, ввинчиваемым в резьбу неподвижной ходовой гайки, расположенной в крышке или бугеле. Вентиль запорный управляется вручную. Применение ходовой резьбы, обладающей свойствами самоторможения, позволяет оставлять затвор в любом положении с уверенностью, что это положение сохранится и не будет самопроизвольно изменяться под действием давления среды.
Клапаны невозвратно запорные представляют собой обратные клапаны, в которых помимо автоматического возможно и принудительное закрытие затвора.
Клапаны невозвратно управляемые представляют собой обратные клапаны, в которых помимо автоматического возможно и принудительное закрытие и открытие затвора.
Обратные клапаны – клапаны, пропускающие рабочую среду только в одном нужном направлении. При изменении направления потока на обратное они закрываются, прекращая обратное движение рабочей среды.
Отсечной клапан предназначен для быстрого отключения трубопровода или его части при аварийной ситуации или по технологическим требованиям.
Предохранительные клапаны служат для выпуска из защищаемой системы, установки или сосуда избыточного объема рабочей среды, создающего повышенное давление, не предусмотренное нормальным ходом технологического процесса.
Импульсно-предохранительные клапаны – клапаны непрямого действия, состоящие из главного предохранительного клапана с большой пропускной способностью и импульсного клапана, управляющего поршневым приводом главного клапана.
Клапаны предохранительные устройство отключающие предназначены для автоматического отключения систем в случае разрыва трубопровода или обратного потока среды.
Клапаны предохранительные устройство переключающие – устанавливаются в тех случаях, когда по условиям работы может возникнуть необходимость отключения одного предохранительного клапана и одновременно, без остановки рабочего процесса, подключение другого для изменения направления потока среды, для смешивания сред.
Распределительные клапаны предназначены для направления рабочей среды в один из двух (или больше) обслуживаемых трубопроводов. В зависимости от числа патрубков в корпусе клапана для присоединения обслуживаемых линий распределительные клапаны подразделяются на трехходовые (три патрубка), четырехходовые (четыре патрубка) и многоходовые.
Регулирующие клапаны / вентили – клапаны, снабженные приводом, управляемым чувствительным элементом, реагирующим на давление рабочей среды без применения постороннего источника энергии.
Клапаны смесительные используются, если необходимо смешивать в заданных пропорциях различные среды, отличающиеся по составу и температуре.
Источники: www.valve-pump.ru, www.rusarticles.com
|
