Задвижки принцип действия: Устройство и принцип работы разных типов задвижек

Задвижка с электроприводом – конструкция, принцип работы и сфера применения

Задвижки с электрическим приводом — тип трубопроводной арматуры, приводимый в действие электрическим током. Они используются для быстрой регулировки потока рабочей жидкости или газа, управляются в ручном режиме с помощью панели или удаленно — через пульт ДУ.

Что это такое и зачем она нужна?

Задвижки, оснащенные электрическим приводом, используются в трубопроводах, транспортирующих различную неагрессивную среду. Их монтируют в отопительных, канализационных системах, кондиционерах.

Они обеспечивают эффективное функционирование системы, упрощают процессы управления. Такие задвижки устанавливают на промышленных линиях и в местах со сложным доступом к трубам.

Электропривод состоит из двигателя, редуктора, муфты и датчиков конечного положения. Он может иметь взрывозащищенное исполнение для монтажа в блоке реверсивных магнитных пускателей.

Принцип работы и устройство

Этот тип устройств может эксплуатироваться с разной рабочей средой — жидкостями, газом, маслом, нефтью и нефтепродуктами. При подборе задвижки следует учитывать условия ее эксплуатации — материал основных элементов должен обладать коррозионной устойчивостью к рабочей среде, агрегат — выдерживать давление среды и т. п.

Некоторые задвижки, оснащенные электрическим приводом, позволяют механизму работать не только в конечных, но и в промежуточных положениях. Все изделия оснащаются корпусом, крышкой и специальным кольцевым уплотнением, защищающим устройство от протекания.

Электроприводные задвижки выполняют функции запорной арматуры — они перекрывают поток рабочей среды, функционируют в трех режимах:

• Наладочном, применяемом после монтажа задвижки или ремонта. В этом случае на устройство последовательно подаются команды. Электропривод «запоминает» их для дальнейшего использования. Наладка осуществляется в ручном режиме при крайних положениях затвора.
• Автоматическом, в котором электрический привод настроен на изменение параметров потока рабочей среды. Датчики фиксируют изменения характеристик и подают сигнал на схему. Происходит замыкание контактов, затвор закрывается.
• Дистанционном. В этом случае работа электрического привода контролируется с помощью пульта ДУ оператором в ручном режиме.

Особенности работы автоматического режима

Электрический привод позволяет использовать устройство в автоматическом режиме. Для его включения нужно переключить выключатель 1ПУ в положение «Автомат», а также передвинуть тумблер ВК в положение «включить». При этом выключатель 1ВБ должен быть выключен, а 2ВБ — включен.

Команды на схему подаются в зависимости от размеров характеристик с помощью замыкания контактов 1РК и 2РК. Происходит включение реле 1РЛ или 2РЛ, соответственно, а магнитные пускатели получают посланную команду на полное открытие или закрытие задвижки. Контроль команд осуществляется включением ламп ЛО, ЛЗ.

В схеме имеется специальный переключатель коррекции момента, возможно включение термовыключателя для защиты системы от перегрева. Такие изделия также оснащаются системой автосброса.

Особенности наладочного режима

Этот режим необходим для проверки работы системы после монтажа или ремонта. Для его включения нужно повернуть тумблер 1ВБ в положение «включить» и подать питание, включив тумблер АВ. Для проверки работы электрического двигателя нужно нажать кнопку 4КУ. Если задвижка открылась, то все в порядке. Кнопка 5КУ закрывает задвижку.

Подача команды 4КУ замыкает контакт ПО1 и размыкает ПО2. Это нужно для избегания отправки ложного сигнала. Затем ПО3 замыкает три силовых выключателя, а по достижении заслонкой крайнего положения срабатывает специальный ограничитель.

Технические характеристики задвижки с электроприводом

При выборе модели оборудования нужно обращать внимание на маркировку. Она включает основные параметры агрегата, условия его эксплуатации. Если в маркировке имеется буква «У», то задвижка может использоваться при температуре окружающей среды от −40 до +40 °С, «УХЛ» говорит о возможности работы при более низкой температуре — от −60 до +40 °С.

Для южных регионов с высокой температурой воздуха выпускаются специальная арматура с маркировкой «Т». Ее температурный диапазон составляет от-10 до +50С.

Диаметр изделий выбирается исходя из диаметра условного прохода трубы. Мощность электродвигателя зависит от размеров корпуса и Ду трубопровода. Поскольку проходная часть корпуса обладает большим гидравлическим сопротивлением, для перекрытия потока нужно достаточное усилие. Его можно повысить за счет увеличения мощности электрического двигателя или изменения типа редуктора.

Важный технический параметр изделия — время полного открытия/закрытия трубопровода. Оно может составлять от 30 до 80 секунд, в зависимости от типа заслонки и диаметра трубы.

Классификация задвижек с электроприводом

Различают несколько типов электрозапорной арматуры. По конструкции она бывает:

• Дисковой, у который запорный узел (диск) перемещается перпендикулярно потоку среды. Такие модели отличаются простотой конструкции, ремонтопригодностью, доступной стоимостью. Их используют в канализационных системах и в трубопроводах, работающих под низким давлением.
• Клиновой. Механизм затвора — клин с выдвижным/невыдвижным шпинделем, входящим в клиновое седло. Они применяются на трубопроводах, транспортирующих различную среду, на магистральных линиях.
• Параллельной, с двумя параллельными седлами с дисками.

По материалу изготовления задвижки делятся на чугунные, стальные. Материал подбирается исходя из условий эксплуатации — температуры среды, агрессивности жидкости/газа и т. п.

Различают несколько типов электроприводов для запорной арматуры: многооборотный, взрывозащищенный, интегрированный.

Многооборотные

Данные модели арматуры отличаются наличием сложной системой удаленного считывания сигналов. Такие задвижки могут устанавливаться в любом положении, не только открыто/закрыто. Это позволяет применять их для регулировки потока.

Взрывозащищенные

Задвижки с электрическим приводом во взрывозащищенном состоянии гарантируют повышенную защиту устройства от воздействия негативных факторов среды. Они активно применяются на различных производственных предприятиях нефтегазового сектора, в химической промышленности. Могут монтироваться во взрывоопасных зонах.

Интегрированные

Данные устройства оснащаются специальным контроллером, сообщающимся с АСУ. Система датчиков позволяет контролировать текущее состояние потока, а программа удаленно программирует работу задвижки.

Преимущества и недостатки

К достоинствам задвижек с электрическим приводом можно отнести:

• Возможность оперативной регулировки потока рабочей среды в трубопроводе.
• Автоматическое управление.
• Закрытие и открытие запорного механизма в арматуре любого Ду без применения физических усилий.
• Дистанционное управление потоком рабочей среды, установка в труднодоступных для человека местах.
• Стойкость к коррозии.
• Устойчивость к гидравлическим ударам.
• Простота управления через шкаф или пульт ДУ.

Имеются и недостатки. Например, такая арматура требует бесперебойной подачи электроэнергии для функционирования. Есть вероятность разгерметизации при использовании некачественных прокладок.

Сферы применения

Запорная арматура, оснащенная электроприводом, используется на бытовых и промышленных трубопроводах, на магистральных линиях с диаметром трубы от 1.5 до 200 см. Она позволяет автоматизировать подачу и отведение рабочей среды.

Задвижки применяются:

• На участках трубопровода, где затруднен доступ для ручной регулировки системы.
• В местах, опасных для человека.
• Там, где требуется автоматическая регулировка прохождения потока.

Чаще всего задвижки с электроприводом применяют в водопроводах, транспортирующих горячую и холодную воду, технические жидкости. Наиболее распространенный ДУ — 50, 32 и 100 мм. В атомной энергетике возможно применение арматуры меньшего условного прохода.

Реечные задвижки с электроприводом применяют в погружных насосах для регулировки подачи воды в автоматическом режиме.

Особенности монтажа электроприводных задвижек

Установка арматуры с электродвигателем должна проводиться обученной бригадой монтажников. Перед началом работы требуется снять все заглушки, обезжирить устройство, проверить его работоспособность.

Задвижки монтируются в вертикальном или горизонтальном положении штоком вверх. Для арматуры с Ду более 100 мм нежно предусмотреть установку неподвижной опоры.

Способ монтажа арматуры подбирается исходя из материала корпуса, требований к трубопроводу. После установки соединение проверяется на герметичность. Чугунные задвижки устанавливаются с помощью фланцев, стальные — сварным или фланцевым способом.

На финальном этапе нужно собрать схему управления, состоящую из силовой части и автоматики, подающей сигналы. Электрическая часть находится в электрошкафу, устанавливаемом около задвижки.

Затем проводятся пневмо- и гидроиспытания в составе трубопроводной системы, проверка работоспособности элекродвигателя.

Устройство и принцип работы шиберной задвижки: tvin270584 — LiveJournal

Устройство и принцип работы

Конструктивно шиберная задвижка представляет собой обычную заслонку (затвор) – которая перекрывает поток жидкости (газа) перпендикулярно его течению. В зависимости от своего положения элемент может закрывать трубопровод полностью или частично.

Говоря о том, из чего состоит шиберная задвижка, следует отметить ее следующие основные составляющие:

• Стойка, через которую проходит шпиндель с прикрепленным к нему маховиком. Эти элементы обеспечивают движение элемента и перекрытие потока рабочей жидкости или газа;


• Шибер – то есть сама заслонка, которая может иметь различную форму и конструкцию – в зависимости от типа конкретной запорной арматуры;


• Уплотнительные элементы, которые обеспечивают герметизацию узла. Они могут располагаться на шибере или корпусе – за ножом по ходу движения среды. В последнем случае герметизация обеспечивается за счет прижатия заслонки давлением рабочей жидкости;


• Сальник. Задача этого элемента – обеспечивать герметичность верхней части узла;


• Корпус – тройник с центральным расширением. Часто выполняется разборным или с крышкой – для доступа к запорному механизму.

Задвижка перемещается по специальным направляющим (салазкам) внутри корпуса элемента. Она приводится в движение вращением маховика и посредством штока. Перемещаясь по направляющим, затвор частично или полностью перекрывает поток. Сама она при этом прижимается образующимся внутри трубопровода давлением к направляющим и уплотнителям, что обеспечивает герметичность узла.

Разновидности

В зависимости от формы затвора различают несколько разновидностей. Наиболее распространенными являются клиновидная и ножевая. Каждая из них в свою очередь может иметь разную конструкцию. Так клиновидный затвор может быть цельным или изготавливаться из двух соединенных под определенным углом дисков. Преимущества задвижки такого типа в высокой надежности и способности выдерживать большое давление рабочей среды. Но клин требует очень точной подгонки с направляющими (седлом). Также такая арматура не может использоваться с рабочими средами высокой температуры, так как затвор при этом подвергается тепловой деформации, что нарушает герметичность узла.

Ножевой затвор представляет собой пластину относительно небольшой толщины. Принцип работы шиберной задвижки такого типа схож с принципом ножа – затвор опускается и как бы «разрезает» поток жидкости или газа. Для повышения надежности и герметичности узла ножей может быть несколько.

Также шиберная арматура может различаться по принципу приведения заслонки в движение:

• Ручные – наиболее простые и надежные, но область их применения ограничена жидкостями и газами небольшой плотности с малой скоростью движения.


• Электрические могут применяться на крупных трубопроводах и магистралях. Их единственным недостатком является энергозависимость.


• Задвижки с пневматическим приводом самые сложные по конструкции, но позволяют работать практически с любыми средами и обеспечивают тонкую регулировку потока.

Такие задвижки имеют самые разнообразные размеры, благодаря чему могут использоваться как для перекрытия газа к домашнему котлу, так и для контролирования потока центральной магистрали. Размер задвижки маркируется буквами «ДУ», к примеру: ДУ200 – задвижка, диаметром 20 см, ДУ400 – диаметр 40 см, ДУ500 – диаметр 50 см.

Сферы применения

Благодаря особенностям работы, а также широкому спектру модификаций, такие задвижки широко применяются как в промышленных, так и повседневных целях. Это устройство можно найти практически везде, где нужно регулировать или преграждать поток рабочей жидкости или газа.

Чаще всего шиберные задвижки используются в следующих областях:

• Коммунальное хозяйство. Арматуру монтируют на городских сетях водоснабжения и водоотведения, а также устанавливают на трубопроводах, по которым осуществляется транспортировка теплоносителей, питьевых, технических или сточных вод;


• Нефтегазовая сфера. Благодаря своей надежности затворы являются важным элементов нефте- и газодобывающего оборудования, а также применяются на магистральных трубопроводах при транспортировке и переработке углеводородов;


• Добыча и обогащение полезных ископаемых. Наиболее широко шиберные задвижки применяются на перерабатывающих и обогатительных фабриках – в трубопроводах и оборудовании для транспортировки, измельчения, сортировки, обогащения и т.д.;


• Химическая и пищевая промышленность. Задвижки используются на производственных линиях при изготовлении широкого спектра химической и пищевой продукции. В этих сферах обычно используются узлы, изготовленные из высокопрочных инертных материалов, не подверженных коррозии и обеспечивающих высокую степень герметизации среды;


• Производство строительных и отделочных материалов. Наиболее широко такие элементы применяются на цементных заводах и в оборудовании по его транспортировке. Благодаря своей высокой прочности и надежности этот тип запорной арматуры исключает потери сырья и материала на всех этапах переработки и производства;


• Электроэнергетика. Задвижки устанавливаются на трубопроводах атомных, тепловых и гидроэлектростанций, обеспечивая регулировку жидкости охладительного контура.


• Кроме того, арматура может применяться и в других сферах, где присутствуют трубопроводы большого диаметра или с большим давлением/скоростью потока.

Вне зависимости от конструкции все виды арматуры присоединяются к трубопроводу классическими типами соединений: фланцевыми, межфланцевыми или под сварку. При фланцевом и межфланцевом соединении рекомендуют использовать уплотнительные проставки.

Достоинства и недостатки

Как любое устройство, шиберная задвижка имеет свои достоинства или недостатки. К преимуществам данного устройства можно отнести:

• Простую до элементарности конструкцию;


• Небольшое количество комплектующих;


• Отсутствие воздействия вредной среды на сам кран, благодаря чему значительно продлевается срок службы как самого механизма, так и уплотнителей;


• Малогабаритность в соотношении с самим трубопроводом;


• Возможность использования для вязких веществ и веществ с твердыми вкраплениями;


• Простота технического обслуживания и долгий срок службы;


• Возможность применения для разных сфер, благодаря различным формам, размерам, модификациям с выдвижным, а также невыдвижным шпинделем;


• Герметичность конструкции;


• Бесшумность при процессе эксплуатации;


• Наличие специальной системы очистки от ржавчины;


• Возможность приведения в действие как ручным способом, так и электроприводом.

Однако есть и свои недостатки:

• Не зависимо от того, каким способом, механическим, гидравлическим или электроприводом приводится в действие крутящийся момент, процесс открытия-закрытия задвижки занимает довольно много времени;


• Дорогостоящий и довольно сложный ремонт в случае износа уплотнителей;


• Невозможность применения в кристаллизующейся среде.

Шиберные ножевые задвижки хоть и не совершенное, однако наиболее популярное и оправдываемое устройство в своем классе.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Полная характеристика параллельной клиновой чугунной задвижки 30ч6бр

Задвижки

: принцип работы и функции

Вы поставщик?

Привлечение потенциальных клиентов, предложение предложений и привлечение новых предприятий

Начало работы

Что такое задвижка? (Ссылка: indiamart.com )

Что такое задвижка?

Поток среды контролируется задвижкой, которая поднимает (открывает) и опускает (закрывает) задвижку (закрывает). Прямой и беспрепятственный проход задвижки является ее отличительной чертой, что приводит к минимальной потере давления на задвижке. В отличие от дисковых затворов, беспрепятственное отверстие задвижки позволяет скребку проходить через него во время очистки труб. Задвижки бывают разных размеров, номинальных температур и давлений, материалов, а также стилей затворов и крышек.

Задвижки немного дешевле, чем шаровые краны сопоставимого размера и качества. Они срабатывают медленнее, чем четвертьоборотные клапаны, и используются там, где клапаны используются редко, например, в запорных клапанах. Задвижки не должны использоваться для регулировки потока; они должны использоваться полностью открытыми или полностью закрытыми. Доступны задвижки с электрическим или пневматическим приводом, хотя ручные задвижки более экономичны из-за их редкого использования.

Принцип действия задвижки

Маховик (A), шпиндель (B), прокладка (C), крышка (D), корпус клапана (E), фланец (F) и задвижка (G) являются основными компонентами задвижки, как показано на рисунке. на рисунке ниже. Основной механизм действия прост. Шток вращается за счет поворота маховика, который перемещает затвор вверх или вниз по резьбе. Чтобы полностью открыть или закрыть клапан, требуется более одного оборота на 360°. Клапан открывается при подъеме затвора из потока. Когда затвор опускается в закрытое положение, отверстие герметизируется, и клапан полностью закрывается.

Принцип действия и компоненты задвижки (Ссылка: plumbersstock.com )

Зависимость между вертикальным перемещением задвижки и расходом нелинейна, при этом наибольшие колебания происходят вблизи останова. При использовании для управления потоком сравнительно высокая скорость потока при частичном открытии вызывает износ затвора и седла, а также возможные вибрации затвора, что снижает срок службы клапана.

Конструкция и типы задвижек

Задвижки доступны в широком диапазоне конструкций, в каждой из которых используется отдельная технология для удовлетворения потребностей различных областей применения.

Крышки

Внутренние части задвижки защищены крышкой. Он привинчивается или соединяется с корпусом клапана для создания герметичного уплотнения. В результате его можно снять для ремонта или технического обслуживания. В зависимости от области применения задвижки могут иметь ввинчиваемые, штуцерные, крепящиеся или герметизирующие крышки.

Ввинчивающиеся крышки

Ввинчиваемые крышки изготовить проще всего. Они обычно встречаются в небольших клапанах и создают долговечное герметичное уплотнение.

Накидные крышки

Накидная гайка удерживает накидные крышки на месте. Накидная гайка ввинчивается в резьбу корпуса клапана и упирается в нижний край крышки. Такая конструкция предотвращает выход из строя герметичного уплотнения гайки в результате многократного снятия крышки. В результате, соединительные крышки часто используются в приложениях, требующих регулярного осмотра или ремонта.

Крышки с болтовым креплением

Для более крупных клапанов и приложений с более высоким давлением для уплотнения требуются крышки с болтовым креплением. В этой конструкции крышка и корпус клапана фланцевые и скреплены болтами. Задвижка с крышкой на болтах показана на рисунке ниже.

Задвижка с болтовой крышкой (Артикул: dervosvalve.com )

Крышки с герметичным уплотнением

Задвижки с герметичным уплотнением подходят для приложений с высоким давлением (более 15 МПа). Внутреннее давление используется для создания лучшего уплотнения в этом стиле конструкции. Обращенная вниз чашка устанавливается в корпус клапана с помощью крышек с герметичным уплотнением. Чашка вытягивается наружу, когда внутреннее давление жидкости повышается, усиливая уплотнение.

Шиберы

Шиберы доступны в различных конструкциях и с различными технологиями, чтобы обеспечить хорошее уплотнение для ряда применений.

Задвижки клиновые

Затвор в большинстве задвижек имеет клиновидную форму и устанавливается на два наклонных седла. В дополнение к основной силе, создаваемой давлением жидкости, затяжка штока создает значительную силу заклинивания на седлах, что способствует герметизации. За счет уменьшения «трения» о седла клиновидный затвор не прилипает к седлу при большом перепаде давления жидкости. Он также имеет более длительный срок службы.

Клиновая задвижка и параллельная задвижка (ссылка: globustechnomech.com )

Параллельные шиберные задвижки

Задвижки также могут иметь параллельную конфигурацию, с плоскостью затвора и седлом. Давление в линии и размещение используются параллельными задвижками для создания герметичного уплотнения. Плоские ворота состоят из двух частей с пружиной посередине. Для лучшей герметизации пружина прижимает детали ближе к посадочным местам. Параллельные задвижки имеют преимущество в безопасности в условиях более высоких температур благодаря своей конструкции.

Дополнительная компрессионная нагрузка на седла клиновых задвижек может привести к термическому заклиниванию и ограничению открытия клапана из-за расширения. Кроме того, поскольку параллельные затворы не имеют заклинивающего действия, крутящий момент закрывания снижается, что приводит к уменьшению размеров и стоимости приводов или уменьшению ручных усилий. Параллельные ворота не допускают попадания грязи на поверхности сидений, поскольку они встают на место.

Задвижки плоские

Задвижки плоские, также известные как проходные задвижки, представляют собой цельные задвижки с отверстием в середине. В открытом состоянии канал ствола совмещен с двухседельными кольцами. Такое выравнивание обеспечивает плавный поток без турбулентности. Эта единственная в своем роде конструкция обеспечивает небольшую потерю давления в системе, что делает ее идеальной для транспортировки сырой нефти и сжиженного природного газа (ШФЛУ). Седла клапанов по-прежнему безупречны. Полость диска, с другой стороны, может задерживать посторонние частицы. В результате полость обычно содержит встроенную пробку для опорожнения собранного постороннего материала во время технического обслуживания.

Параллельные разжимные затворы

В разжимных затворах с двумя соединенными пластинчатыми затворами механическое расширение затвора обеспечивает уплотнение. Среда может протекать через обе полости литника, когда они приподняты. Механическое расширение наружу, необходимое для подходящего уплотнения, обеспечивается направленным вверх усилием на одну плиту и остановкой второй плиты ступенькой в ​​корпусе клапана. Когда задвижки плиты закрыты, поток среды останавливается, а направленная вниз сила (шток) на одну плиту и восходящая сила (уступ в корпусе клапана) обеспечивают соответствующее механическое расширение уплотнения наружу.

Эти клапаны обеспечивают хорошее уплотнение седла как перед, так и после клапана. Запорные клапаны на электростанциях, запорные клапаны в технологических системах и высокотемпературные клапаны на нефтеперерабатывающих заводах — все они выигрывают от этого уплотнения.

Ножевые задвижки

Ножевые задвижки используются для регулирования потока тяжелых жидкостей и сухих сыпучих материалов. Ворота обычно изготавливаются из цельного куска металла с заострением. Эти клапаны самоочищаются, проходя через кольца седла каждый раз, когда они открываются и закрываются.

Вы можете найти большое количество задвижек компаний и производителей в Linquip, а также опытных поставщиков услуг .

Конструкция штока задвижек

Вращение резьбового штока поднимает и опускает задвижку. Шток вращается ручным колесом или приводом. Шток классифицируется как поднимающийся или не поднимающийся в зависимости от конструкции. В результате, когда вы вращаете шток, он либо поднимается, либо остается на месте, как показано на рисунке ниже.

Механизм задвижек с выдвижным штоком по сравнению с задвижками с невыдвижным штоком (ссылка: en.siovalve.com )

Шибер крепится с помощью внешнего винта и бугеля (OS&Y), обычно называемых выдвижными штоками. Резьба так на стороне срабатывания. Когда ворота поднимаются или опускаются, шток поднимается и опускается вместе с ними. В результате они содержат встроенные визуальные индикаторы состояния клапана и просты в смазке. Их нельзя использовать с коническими шестернями или приводами, потому что они имеют движущиеся компоненты. В результате подъемные задвижки могут управляться вручную.

С другой стороны, невыдвижной шток ввинчивается в затвор и крепится к приводу. На шток часто навинчивается индикатор, показывающий, открыт клапан или закрыт. Неподъемные задвижки используются в подземных установках и применениях с ограниченной площадью по вертикали.

Использование задвижек

Задвижки являются одним из наиболее часто используемых клапанов в технологических трубопроводах и одним из наиболее широко используемых клапанов на нефтехимических предприятиях, нефтеперерабатывающих заводах и газоперерабатывающих заводах, где давление относительно умеренное, а температура очень высокая. высокий. Они могут работать с широким спектром жидкостей, включая пар, воду, масло, воздух и газ.

Задвижки доступны в двух конфигурациях: полностью открытые и полностью закрытые. Они используются в качестве запорной арматуры в трубопроводах и не должны использоваться для контроля или регулирования потока. Задвижка на резьбовой части штока клапана перемещается вверх или вниз при работе штока клапана. Linquip предлагает широкий ассортимент Distributor , Experts и Equipment for Sale задвижек.

Преимущества задвижки

• Задвижка имеет отличные характеристики включения/выключения или отключения.
• Во время работы наблюдается относительно небольшой перепад давления.
Задвижки
• — это двунаправленные клапаны, которые могут закрываться в любом направлении потока.
• Они могут выдерживать высокое давление и температуру и требуют меньше обслуживания.
Задвижки
• немного дешевле, чем шаровые краны сопоставимого размера и качества.

Задвижка – как они работают

Рис. 1: Задвижка

Задвижка – это регулирующий клапан, который либо пропускает среду беспрепятственно, либо останавливает поток жидкости. Основным преимуществом задвижки является прямой беспрепятственный проход, который вызывает минимальную потерю давления на задвижке. Свободное отверстие задвижки также позволяет скребку проходить при очистке труб, в отличие от поворотных затворов. Однако задвижки работают медленнее, чем четвертьоборотные, и их следует использовать только в полностью открытом или закрытом положении, а не для регулирования потока. Существуют автоматические задвижки с электрическим или пневматическим приводом, но задвижки с ручным управлением экономически выгодны, поскольку задвижки обычно используются нечасто. Задвижки также обычно называют шлюзовыми задвижками.

Содержание

• Символ задвижки
• Схема задвижки и детали
• Работа клапана
• Тип клапана
• Приложения
• Часто задаваемые вопросы

• Задвижки

Символ задвижки

Символ задвижки представляет собой два треугольника, направленных к центру вертикальной линии, как показано на рис. 2. Этот рисунок обычно используется на схемах трубопроводов и КИП. Прочтите нашу статью о символах клапанов для получения дополнительной информации.

Рисунок 2: Символ задвижки

Схема задвижки и детали

Задвижка состоит из семи основных частей, которые можно увидеть на рисунке 3, а именно: маховик (A), шток (B), прокладка (C) , крышку (D), корпус клапана (E), фланец (F) и затвор (G). Фланцевая задвижка или задвижка с резьбой является наиболее распространенным типом соединения для подключения клапана к приложению. Кроме того, в зависимости от конкретной конструкции и области применения маховик, шток, крышка и заслонка могут иметь различную конструкцию для различных областей применения. Однако основная функция деталей задвижки остается прежней. Продолжайте читать, чтобы найти эти разделы.

Рисунок 3: Задвижка

Работа задвижки

Работа задвижки аналогична другим задвижкам. Чтобы открыть клапан, поверните маховик (A), который перемещает заслонку (G) вверх или вниз на штоке (B) через резьбу. Задвижке требуется более одного поворота на 360°, чтобы полностью открыть или закрыть задвижку. Когда заслонка поднимается, она открывает входное отверстие к выходному, обеспечивая беспрепятственный проход для среды. Когда ворота опускаются, они закрываются и блокируют поток среды.

Зависимость между вертикальным перемещением затвора и расходом для задвижки нелинейна, при этом наибольшие изменения происходят почти при полном закрытии. При использовании для регулирования расхода относительно высокая скорость потока при частичном открытии приводит к износу затвора и седла, что наряду с возможными вибрациями затвора сокращает срок службы клапана. Следовательно, задвижку следует использовать только для управления включением/выключением.

Способ приведения в действие задвижки

Существует три основных типа способов приведения в действие задвижки:

1. Задвижка с ручным управлением: Задвижка с ручным управлением имеет вращающийся вручную маховик для открытия или закрытия клапана, как показано на рис. 3. Для этого требуется, чтобы пользователь на месте вращал колесо. Задвижка с ручным управлением является наиболее экономичной, тем более что использование задвижек после их установки обычно невелико.
2. Пневматическая задвижка: В пневматической задвижке вместо маховика используется пневматический привод. Используя сжатый воздух, привод может вращать шток, чтобы поднять или опустить ворота. Это позволяет управлять им дистанционно без присутствия пользователя на месте, но требует наличия пневматической системы на месте.
3. Электрическая задвижка: Электрическая задвижка использует электродвигатель вместо маховика. Используя электроэнергию, привод вращает шток, чтобы поднять или опустить ворота. Это позволяет управлять им удаленно, без присутствия пользователя на месте, но требует наличия электроэнергии на месте. Их также называют моторизованными задвижками.

Типы задвижек

Задвижки выпускаются в различных конструкциях и с различными технологиями для обеспечения эффективного уплотнения для различных областей применения.

Ножевая задвижка

Ножевая задвижка используется для вязких жидкостей и сухих сыпучих материалов. Ворота — это всего лишь один кусок металла, который обычно заострен, как нож. Эти клапаны являются самоочищающимися, поскольку они проходят через седло каждый раз, когда открываются и закрываются.

Клиновая задвижка

Клиновая задвижка имеет задвижку в форме клина, которая сидит на двух наклонных седлах, как показано на рис. 4. Обозначена буквой А. В дополнение к основной силе, создаваемой давлением жидкости, высокая сила заклинивания на посадочных местах, образованных штоками, затяжка способствует герметизации. Клиновидный затвор не прилипает к седлу при высоком перепаде давления жидкости и имеет повышенный срок службы за счет меньшего «натирания» седла. Однако клиновые задвижки имеют дополнительную сжимающую нагрузку на седла, что может привести к термическому заклиниванию и ограничению открытия клапана из-за расширения.

Рис. 4: Клиновая задвижка в сравнении с параллельной задвижкой

Задвижка с параллельными шиберами

Задвижка с параллельными шиберными задвижками имеет плоский затвор и седла, параллельные ему. Параллельные шиберные задвижки используют линейное давление и позиционирование для обеспечения герметичности. Плоские ворота состоят из двух частей и имеют пружину посередине. Пружина прижимает детали к седлам для повышения герметичности. Благодаря своей конструкции параллельные задвижки имеют преимущество в плане безопасности при более высоких температурах. Кроме того, поскольку в параллельных воротах нет заклинивающего действия, закрывающие моменты сравнительно меньше, что приводит к меньшим и менее дорогим приводам или меньшим ручным усилиям. Благодаря тому, что они скользят в нужное положение, параллельные заслонки не допускают попадания грязи на посадочные поверхности.

Плоские задвижки

Плоские задвижки, также называемые проходными задвижками, представляют собой одноблочные задвижки, в которых имеется сквозное отверстие. Канал ствола находится на одной линии с двухседельными кольцами в открытом состоянии. Такое выравнивание создает плавный поток с минимальной турбулентностью. Эта уникальная конструкция обеспечивает минимальную потерю давления в системе и идеально подходит для транспортировки сырой нефти и сжиженного природного газа (ШФЛУ). Седла клапанов остаются чистыми. Однако полость диска может захватывать инородный материал. Поэтому полость обычно имеет встроенную пробку для технического обслуживания и слива скопившегося инородного материала.

Параллельные расширяющиеся затворы

Задвижки с расширяющимися затворами имеют две совмещенные пластинчатые затворы, которые обеспечивают уплотнение за счет механического расширения затвора, как показано на рис. 5. При подъеме обе полости пластинчатых затворов пропускают среду. Подъемное усилие на одной плите и остановка второй плиты на шаг в корпусе клапана обеспечивают механическое расширение наружу для надлежащего уплотнения. В закрытом состоянии задвижки плиты блокируют поток среды, а направленная вниз сила (шток) на одну плиту и восходящая сила (ступенька в корпусе клапана) допускают механическое расширение наружу для надлежащего уплотнения.

Эти клапаны обеспечивают эффективную герметизацию одновременно седла как перед, так и после клапана. Это уплотнение делает их идеальными для таких применений, как запорные клапаны на электростанциях, запорные клапаны в технологических системах и высокотемпературные клапаны на нефтеперерабатывающих заводах.

Рис. 5: Работа расширительного затвора в закрытом положении (A) и открытом положении (B)

Крышки

Крышка задвижки защищает внутренние части задвижки, создавая герметичное уплотнение. Поэтому его можно снять для ремонта или технического обслуживания. Задвижки могут иметь ввинчивающиеся, соединительные, болтовые или герметичные крышки в зависимости от области применения.

Ввинчивающиеся крышки

Ввинчивающиеся крышки являются самыми простыми по конструкции, их можно увидеть на рис. 1. Они распространены в клапанах небольшого размера и обеспечивают надежное герметичное уплотнение.

Накидные крышки

Накидные крышки крепятся накидной гайкой. Накидная гайка располагается на нижнем крае крышки и ввинчивается в резьбу корпуса клапана. Этот тип конструкции гарантирует, что герметичное уплотнение, создаваемое гайкой, не ухудшится при частом снятии крышки. Таким образом, соединительные крышки обычно используются в тех случаях, когда требуется регулярный осмотр или техническое обслуживание.

Крышки с болтовым креплением

Крышки с болтовым креплением обеспечивают герметизацию в больших клапанах и устройствах с более высоким давлением.

Рис. 6: Задвижка с крышкой на болтах

Крышки с герметичным уплотнением

Задвижки с крышкой с герметичным уплотнением идеально подходят для применения при высоком давлении (более 15 МПа). Крышки с герметичным уплотнением имеют обращенную вниз чашку, вставленную в корпус клапана. Когда внутреннее давление жидкости увеличивается, чашка выталкивается наружу, улучшая герметичность.

Конструкция штока

Ворота поднимаются и опускаются за счет вращения резьбового стержня (рис. 2, маркировка B). Как уже говорилось, ручное колесо или привод вращает шток. В зависимости от конструкции он считается либо задвижкой с выдвижным штоком, либо задвижкой с невыдвижным штоком. Таким образом, когда вы вращаете шток, он либо поднимается, либо остается на месте при вращении.

Внешний винт и хомут (OS&Y), также называемые поднимающимися штоками, крепятся к воротам. Следовательно, резьба находится на стороне срабатывания. Так, когда ворота поднимаются или опускаются, шток перемещается вместе с ними вверх и вниз. Следовательно, они имеют встроенные визуальные индикаторы состояния клапана и легко смазываются. Поскольку они имеют подвижные компоненты, их нельзя использовать с коническими шестернями или приводами. Таким образом, подъемные задвижки подходят для ручного управления.

С другой стороны, невыдвижной шток крепится к приводу и ввинчивается в затвор. На шток часто навинчивается индикатор, показывающий открытое или закрытое состояние клапана. Неподъемные задвижки широко распространены в подземных установках и применениях с ограниченным вертикальным пространством.

Применение задвижек

Задвижки используются во многих промышленных и жилых помещениях.

• Шламы: Задвижки часто используются в приложениях, которые содержат шламы в качестве среды. Это связано с тем, что задвижка имеет беспрепятственный проход для жидкости, поэтому шлам может легко проходить через клапан. Кроме того, ножевые задвижки могут легко прорезать шлам прямо насквозь, чтобы закрыть
• Вязкие среды:
  Задвижки обычно используются для вязких сред, таких как легкая смазка и масла. Беспрепятственный проход позволяет этим средам беспрепятственно течь. Клапан можно очистить скребками, что является обычным методом очистки для этих применений. Кроме того, клапаны для этих приложений обычно открыты или закрыты в течение длительных периодов времени.
• Водяные задвижки: Для водоснабжения обычно используются водяные задвижки, поскольку для этих применений обычно не используется регулирование потока.