Особенности эксплуатации фланцевой задвижки клинового типа

Особенности эксплуатации фланцевой задвижки клинового типа

Задвижка — наиболее распространенная разновидность запорной трубопроводной арматуры в сфере промышленного использования. Функциональное назначение задвижек — отсечение подачи рабочей среды на заданный участок трубопровода путем перекрытия пропускного отверстия запорным элементом.

Задвижки с выдвижным шпинделем

В данной статье представлена задвижка с выдвижным шпинделем. Мы рассмотрим конструктивные особенности и принцип работы арматуры, ее разновидности и отличия от аналогов с фиксированным штоком.

  • 1 Сфера применения и преимущества
    • 1.1 Принцип работы и особенности конструкции
    • 1.2 Процесс изготовления задвижек с выдвижным шпинделем (видео)
    • 2.1 Обзор производителей
    • 2.2 Похожие статьи

    Сфера применения и преимущества

    Трубопроводные задвижки производятся в диапазоне диаметров от 15 до 2000 мм. Они предназначены для монтажа в системы с температурой рабочей среды до 550 градусов и давлением до 25 МПа включительно. Сфера использования задвижки непосредственно зависит от материала, из которого изготовлен ее корпус. Наиболее распространенные стальные конструкции могут применяться:

    • в сфере жилищно-коммунального хозяйства для установки на трубопроводы центрального водоснабжения и отопления;
    • в нефтегазовой и энергетической промышленности на транспортных магистралях;
    • в производственных сферах на трубопроводах подачи парообразных, жидких и сыпучих веществ.

    Также производятся задвижки в корпусах из нержавеющей стали, за счет устойчивости которой к коррозийным воздействиям они получили широкое распространение в химической и фармацевтической промышленности.

    Конструктивные особенности задвижки не позволяют использовать ее в качестве регулирующей арматуры, запорный элемент всегда должен находиться в крайних положениях — «закрыто» либо «открыто», в противном случае значительно ускорится износ уплотнительных поверхностей и, как следствие, рабочий ресурс конструкции.

    Фланцевые задвижки с выдвижным шпинделем имеют следующие эксплуатационные преимущества:

    Высота клиновой задвижки

    • простота компоновки, надежность и ремонтопригодность;
    • минимальное гидравлическое сопротивления;
    • небольшая габаритная длина;
    • возможность комплектации механизированными приводами гидравлического, электрического либо пневматического типа;
    • простота установки и возможность быстрого демонтажа за счет фланцевого соединения.

    Есть у конструкции и недостатки, основной из них — большая габаритная высота за счет шпинделя, длина которого идентична диаметру пропускного отверстия в корпусе. При открытии затвора шпиндель полностью выходит из корпуса, что требует наличия свободного пространства над трубопроводом.

    Задвижка с невыдвижным шпинделем отличается от рассматриваемой нами конструкции тем, что ее шпиндель при открытии затвора совершает исключительно вращательное движение, тогда как выдвижной шток движется вращательно-поступательно. В сравнении с фиксированной арматурой конструкция с выдвижным шпинделем требует значительно меньших затрат времени на открытие.

    К недостаткам задвижек также относится достаточно быстрый износ уплотнительных поверхностей на седлах и затворе за счет их постоянного трения, что требует частого планового ремонта, выполнить который без монтажа арматуры с трубопровода невозможно.

    Принцип работы и особенности конструкции

    Задвижки в большинстве случаев выполняются в полнопроходной конфигурации, предусматривающей одинаковое сечение пропускного отверстия корпуса по отношению к диаметру трубопровода, на который устанавливается арматура.

    Клиновая задвижка двухдискового типа в разразе

    1. Корпус (стальной, чугунный либо нержавеющий).
    2. Клиновидный запорный механизм.
    3. Два седла, в которые затвор упирается при перекрытии пропускного отверстия.
    4. Привод ручного либо механического типа.
    5. Шпиндель зафиксированный ходовой гайкой, направляющей его перемещение внутри корпуса.

    При активации привода шток, вращаясь вокруг своей оси внутри ходовой гайки, опускается в низ и перемещает запорный механизм, который перекрывает пропускное отверстие. Герметизации отсечения рабочей среды достигается за счет покрытия затвора и седел эластичным материалом. В зависимости от типа покрытия выделяют несколько видов арматуры, наиболее часто встречается задвижка с обрезиненным клином и конструкции с затвором покрытым фторопластом.

    Нижняя часть корпуса задвижки цельносварная, к ней винтами крепится крышка, из которой выходит шпиндель. На боковых частях корпуса расположены оборудованными фланцами присоединительные патрубки. Фланец представляет собой круглую стальную пластину, по периметру которой размещены посадочные отверстия под крепежные винты.

    При монтаже арматуры на трубопровод наваривается ответный фланец, имеющий аналогичные размеры и шаг между винтами, что и фланец задвижки. Между пластинами размещается уплотнительная прокладка из резины либо паронита и фланцы стягиваются крепежами друг с другом. За счет уплотнительной прокладки обеспечивается максимальная герметичность соединения.

    Процесс изготовления задвижек с выдвижным шпинделем (видео)

    Разновидности клиновых задвижек

    В зависимости от исполнения клинового запорного элемента задвижки классифицируются на следующие типы:

    • с жестким клином;
    • с упругим клином;
    • двухдисковые.

    Жесткие клиновые затворы выполняются из металла. Такая конструкция способна обеспечить полную герметичность перекрытия рабочей среды только при условии идеального совпадения угла клина и угла контактирующих с ним седел. К преимуществам жесткого клина относится способность затвора выдерживать повышенное давление в трубопроводе (до 25 МПа), к недостаткам — риск заклинивания запорного механизма при резких изменениях температуры рабочей среды либо износе уплотнительных поверхностей.

    Компоновка двухдисковой задвижки

    Двухдисковая фланцевая задвижка имеет затвор в виде 2-ух дисков, размещенных по отношению друг к другу под определенным углом и соединенных с помощью жесткой перемычки. Такой затвор способен самостоятельно устанавливаться по отношению к седлам корпуса, благодаря чему при наличии небольших дефектов в исполнении седел арматура не потеряет герметичность. Преимуществом двухдисковых задвижек является значительно меньший износ уплотнительных поверхностей и, как следствие, меньший риск заклинивания.

    Арматура с упругим клином имеет модифицированный двухдисковый затвор, диски которого соединяются не жесткой перемычкой а эластичным, способным изгибаться, материалом. За счет упругого элемента достигается плотный контакт между затвором и седлами при перекрытии рабочей среды, также плюсом является способность упругого клина компенсировать возникающие в корпусе задвижки деформации.

    В отдельную группу арматуры входит задвижка параллельная с выдвижным шпинделем. В ней седла выполнены в виде двух пластин, расположенных параллельно друг другу и имеющих сквозное пропускное отверстие. Затвор также имеет форму пластины, которая перемещаясь между двумя седлами перекрывает пропускной канал. Такая конструкция не способна обеспечить максимальную герметичность отсечения рабочей среды, но при этом она достаточно надежна и проста в ремонте.

    Обзор производителей

    Основными отечественными поставщиками фланцевых клиновых задвижек являются компании «МЗТА» (Муромский завод трубопроводной арматуры) и «Гранар». Их продукция, широко используемая во всех сферах промышленности, зарекомендовала себя как надежная арматура с оптимальным соотношением цены и качества.

    Фирма «МЗТА» производит стальные задвижки из углеродистых сплавов марки 35Л и 20 ГЛ в корпусе с ручным либо электроприводом. Изделия соответствуют классу герметичности «А» (нулевой уровень протечек). Типоразмеры — от 50 до 400 мм в диаметре. Задвижки рассчитаны на эксплуатацию в температурном режиме от -40 до +400 градусов.

    Компания Гранар получила признание выпустив на рынок недорогую задвижку Гранар KR11, предназначенную для установки на трубопроводы водоснабжения, отопления и канализационные коммуникации. KR11 выдерживает давление до 1.6 МПа и имеет рабочую температуру в 85 градусов. Корпус арматуры KR11 выполнен из стали марки G40, клин — из аналогичного сплава, покрытого слоем синтетического каучука. Гранар KR11 выпускается в диаметрах 40-600 мм.

    Гранар KR12 с электроприводом

    Также компания Гранар производит следующие фланцевые задвижки:

    • Гранар KR12 — аналог модели KR11 который, в зависимости от пожеланий заказчика, оборудуется механическим редуктором либо электроприводом;
    • Гранар KR14 — клиновая арматура, предназначенная для эксплуатации в системах пожаротушения;
    • Гранар KR15 — фланцевые конструкции с обрезиненным клином и электроприводом.

    Виды задвижек

    Задвижки являются наиболее распространенным видом запорной арматуры.

    Ни один вид трубопроводной системы не обходится без использования задвижек. К сферам использования задвижек относятся и жилищно-коммунальное хозяйство, и водоснабжение, и различные нефтепроводные системы. Подробный перечень может быть очень большим. Задвижка клиновая фланцевая – один из представителей этого вида.

    Задвижки фланцевые клиновые.

    Клиновые фланцевые задвижки различаются по виду запорного механизма.

    Чем же привлекают задвижки своих потребителей? Это:

    • конструкция элементов отличается простотой;
    • строительная длина небольшая;
    • подобные детали подходят для различных эксплуатационных условий;
    • небольшая степень гидравлического сопротивления.

    Если рассматривать недостатки изделий как запорной арматуры, то можно отметить следующие моменты:

    • задвижки с выдвижным шпинделем обладают большой строительной высотой;
    • большой промежуток времени, требующийся для закрытия и открытия;
    • быстрый износ уплотнителя.

    Клиновый вариант задвижек

    Задвижка с жестким клином

    Этот тип клиновых задвижек предъявляет высокие требования к точности своего изготовления.

    Итак, конструкция клиновых задвижек отличается тем, что седла в корпусе располагаются под углом друг к другу (угол небольшой), а вот затвор выполнен в форме клина, в зависимости от вида обладающего одним из качеств: жесткость, упругость либо двухдисковое исполнение. Клин при закрытом положении достаточно плотно размещается в пространстве между седлами. Задвижку с тем либо иным видом клина следует выбирать в соответствии с эксплуатационными условиями.

    Вариант задвижки с жестким клином призван обеспечивать высокую степень герметичности запирающего органа. Это становится возможным, если соблюдена точность обработки, позволяющая выполнить совпадение угла клина с углом, образующимся между седлами в корпусе.

    Есть у этой конструкции и свои недостатки. Вероятность заклинивания затвора довольно велика, а еще одним недостатком считается сложность процедуры открытия задвижки при эксплуатации в условиях перепадов температуры потока рабочей среды либо при сильном износе уплотнителя. Действие коррозии тоже негативно отражается на уплотнительных поверхностях.

    Конструкция задвижки с двухдисковым клином образована при помощи двух дисков, располагающихся под углом по отношению друг к другу и достаточно крепко скрепленных между собой. Такой клин допускает возможность самостоятельной установки по отношению к седлам корпуса. В связи с этим фактом, допускаемые небольшие погрешности при производстве седел не оказывают влияния на герметизацию при закрытом положении. Модель задвижки с двухдисковым клином на порядок понижает вероятность заклинивания по сравнению с жестким клином.

    Задвижка с двухдисковым клином.

    Задвижка с двухдисковым клином.

    Конструкция, конечно же, имеет более сложное устройство, но обладает некоторыми другими достоинствами. Например, небольшой износ уплотнителя, высокая степень герметизации запирающего органа, снижение усилий, прилагаемых для выполнения процедуры закрытия. Еще один вид задвижек предусматривает наличие упругого клина. Его конструкция – это модифицированный двухдисковый клин. Диски в такой системе скрепляются между собой при помощи упругого элемента, способного изгибаться, тем самым делая контакт между уплотнителями в закрытом положении очень плотным. Отличие от двухдискового клина состоит в пониженной возможности самостоятельной установки дисков, но способность компенсации деформационных изменений корпуса вследствие нагрузок и изменений температурных режимов сохраняется.

    К достоинствам такой конструкции можно отнести отсутствие сложных действий по осуществлению пригонки затвора к корпусу (по сравнению с жестким клином) и более простую конструкцию при сравнении с двухдисковым. Задвижки с упругим клином считаются наиболее оптимальным вариантом, так как сочетают в себе достоинства других видов изделий, исключая их недостатки. Задвижка клиновая с фланцевым соединением предназначается для перекрытия потока транспортируемого вещества в трубопроводной системе. Используется в нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях. На заказ такие элементы могут быть выполнены в следующих видах:

    • приварные;
    • фланцевые; укомплектованные ответными фланцами, прокладками и крепежами.

    Варианты клиновых задвижек в стальном и чугунном исполнении

    К трубопроводной арматуре, такой как клиновые задвижки, относятся и варианты с выдвижным шпинделем, выполненные как из стали, так и из чугуна. Они не используются для регулировки расходуемой среды, а применяются только как запорная арматура. Это значит, что запорный орган элемента при эксплуатации может находится только в закрытом либо открытом положении. Конструкция стальная или чугунная производятся полнопроходного характера, то есть диаметральные отверстия в соединительных патрубках не имеют сужения. К ним относятся такие задвижки, как:

    • шиберные, оснащенные электроприводом;
    • стальные и чугунные.

    Задвижка с выдвижным шпинделем.

    Ножевая задвижка оснащается соединением фланцевого характера (фланцами). Чугунная либо стальная с выдвижным шпинделем обладает довольно простой конструкцией и небольшим гидравлическим сопротивлением.

    Они наиболее востребованы для использования в трубопроводах магистрального характера, в которых предполагается движение рабочей среды с большой постоянной скоростью. Стальная и чугунная конструкции управляются при помощи ручного штурвала либо привода, который может быть электрическим, пневматическим либо гидравлическим.

    Клиновая фланцевая задвижка (или ЗКЛ) с выдвижным шпинделем

    Используется в таких трубопроводных системах, предназначение которых – транспортировка агрессивной рабочей среды в гидролизном производстве. Производятся такие компоненты в соответствии с ГОСТом 5762-74. Деталь имеет в названии характеристику «фланцевая», так как оснащена специальными присоединительными фланцами. Затвор выполняется в виде упругого клина, как сказано выше, это самый оптимальный вариант запирающего элемента.

    Клиновая фланцевая задвижка с выдвижным шпинделем.

    Клиновая фланцевая задвижка с выдвижным шпинделем.

    Установка такой задвижки возможна на трубопроводе горизонтального характера с положением маховика «вверх», либо «на ребро», а в трубопроводной системе вертикального характера в плоском положении, можно считать, «плашмя». Для обустройства трубопроводных систем чаще всего применяется задвижка фланцевая клиновая, для нее характерно наличие выдвижного либо невыдвижного шпинделя. Задвижка клиновая фланцевая с невыдвижным шпинделем подходит для осуществления полного перекрытия потока рабочей среды в трубе. Положения задвижки стандартного исполнения – либо «открыто», либо «закрыто».

    Некоторые особенности

    Для соединения задвижки с трубопроводной системой используются фланцы разного вида. К неоспоримому преимуществу такого способа крепления можно отнести легкий ремонт и замену в случае неисправности.

    Задвижка чугунная с невыдвижным шпинделем подойдет для трубопровода с холодным водоснабжением. Такой же вариант задвижки с обрезиненным клином подходит для оснащения канализации. Чугунная клиновая фланцевая задвижка – один из наиболее популярных и востребованных вариантов запорной арматуры. Выбирая вид запорной арматуры, в частности задвижки, не забудьте о таких характеристиках, как:

    • химический состав рабочей среды;
    • температурный режим и давление потока рабочей среды;
    • конструкция фланцевого соединения.

    Без такого, казалось бы, незначительного элемента, как задвижка фланцевая, на сегодняшний день не обойдется ни одна современная конструкция, и неважно, водопровод это или канализация.

    Поделитесь полезной статьей:

    Источник https://trubypro.ru/dopolnitelnye-elementy/zadvizhki/flancevaya-s-klinovym-zatvorom.html

    Источник https://experttrub.ru/zadvizhki/klinovaya-flancevaya.html

    Читать статью  Типы кранов шаровых: по присоединению

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *