Виды задвижек, их строение и принцип действия

Правильная работа трубопровода не может осуществляться без правильно подобранного запорного элемента, в качестве которого выступает одна из разновидностей задвижек. Таким образом происходит отсечение основного потока в случае необходимости. При выборе необходимого оборудования следует руководствоваться действующими нормами и правилами, которые определены на законодательном уровне.

Отраслевые стандарты также следует учитывать. Специальные группы по надзору проводят регулярный осмотр оборудования подобного типа. В основе принципа функционирования устройства заложено своевременное и полное отсечение рабочего потока в системе трубопровода. Технологически, подобную задачу можно выполнить несколькими способами, которые реализованы в устройствах разного типа.

Принцип работы и устройство задвижек

При наличии базовой комплектации, конструкция будет состоять из затвора, который будет находиться внутри системы, полость под него, самого корпуса и крышки к нему. Чтобы задвижку присоединить, существует необходимость в использовании двух концов корпуса. В качестве присоединения может использоваться метод приварки, муфтовый, фланцевый.

Внутри самой корпусной установки будут размещены седла в количестве двух штук, которые располагаются параллельно по отношению друг другу под определенным углом. Если затвор будет находиться в положении «закрыто», то будет плотно прижиматься к их уплотнительному материалу. Затворная деталь будет находиться в специальной полости, перпендикулярно прохода и его оси, которая находится внутри всего корпуса посредством шпинделя или штока.

Благодаря ходовой гайке и шпинделю образуется резьбовая пара. В процессе его вращения происходит перемещение затвора в установленном направлении. Такое решение относится к категории наиболее распространенных, поэтому применяется в комплексе с электрическим приводом или ручным. Если используется пневматический или гидроэлектрический привод, затвор способен будет совершать исключительно поступательные манипуляции. Одним концом шпиндель будет присоединен к затвору, а вторым проходить через крышку и используемый сальник, что позволяет соединить элемент с задвижкой.

Преимущества и недостатки. Область применения

Запорная арматура используется:

Для обустройства городских систем водоснабжения, канализации и теплоснабжения. Также такой тип арматуры может применяться и на сетях частного направления. Управлять ими просто, да и габариты у них несущественные.
При обустройстве трубопроводов, которые участвуют в транспортировке агрессивных составов. Такие характерны для нефтяной и химической отраслей. В этом случае показатели коррозийной стойкости и герметичности должны быть особенно высокими.
Системы, которые транспортируют канализационные отходы, связанные с жилыми домами. Эта сфера признана наиболее обширной.

Монтировать можно арматуру такого типа, которая предназначена под определенные критерии и разновидность системы.
Недостатки задвижек:

большой вес;
трудность проведения необходимых ремонтных работ уплотнителей, которые быстро изнашиваются;
в конце хода может образовываться сильный гидравлический удар;
скорость срабатывания устройства;
невозможность эксплуатации при транспортировке сред с включениями, которые кристаллизируются;
существенная строительная высота.

Преимущества устройств:

среда может подаваться в разных направлениях;
простота последующего использования;
способность перекрытия среды с высоким показателем вязкости;
отсутствие поворотов при прохождении потока;
несущественный показатель гидравлического сопротивления в условиях полностью открытого прохода.

Классификация затворов

Ножевая или шиберная задвижка. Превосходно зарекомендовала себя при работе со средами разного уровня вязкости. Часто используется при обустройстве систем городского водоснабжения, а также в пищевой и химической промышленности. Исполнение у такого типа задвижек может быть межфланцевым, что делает показатель металлоемкости достаточно низким, что приводит к относительно невысокой стоимости изделий. Исполнение у таких задвижек полнопроходное, а уплотнение штока бессальниковое. В связи с конструктивными особенностями, такой тип задвижек обеспечивает потрясающий показатель герметичности в процессе перекрытия основного потока. Однако его использование возможно только при среднем показателе рабочего давления. Для изготовления корпуса может использоваться нержавейка, сталь или чугун. Полимерные материалы применяются для создания седла и уплотнителей.
Задвижки двухдискового или параллельного плана. Они обладают фланцевым методом исполнения, а основными материалами у них выступают высококачественная сталь или чугун. Конструкция может быть как со штоком невыдвижным, так и с выдвижным вариантом. Плотность перекрытия может достигаться посредством уплотнителя, расположенного между корпусом и элементом запорного типа. Рабочее давление по своему показателю не может быть более 10 бар. В отечественных инженерных проектах чаще всего использовалась именно модель двухдисковой задвижки 30ч66р. Со временем она уступила первенство дисковым затворам и шаровым кранам.
Задвижка клинового типа. Тип исполнения подобного оборудования полнопроходный, шток имеет невыдвижную конструкцию. Клин достаточно жесткий или может быть упругим. Небольшая деформация его углов допускается. Показатель плотности обеспечивается посредством используемого способа уплотнения с использованием резиновых и металлических комплектующих для клина обрезного с задвижкой. Исполнение задвижек может быть как фланцевый, так и резьбовой. Часто применяются при обустройстве систем трубопроводов магистрального и технологического плана. Данные по рабочему давлению могут быть высокими.

Конструктивные элементы и их особенности

Если рассматривать индивидуально каждую задвижку, можно обнаружить в них существенные отличия, а именно они разнятся рядом признаков. В зависимости от вида используемой конструкции, задвижки могут относиться к клиновому и параллельному типу. Их отличие состоит в расположении уплотнительных колец, которые находятся под определенным углом, в итоге образуя клин. У задвижек параллельного плана их расположение будет параллельным. Клиновый тип задвижек изготавливается с клином жесткого или упругого типа. Клин бывает и составного вида, при этом диски будут находиться под определенным углом друг к другу.

Затвор может быть представлен в виде одного или нескольких дисков, а может быть и листового плана. Внутри них расположены пружины или клин распорный. Чугунными бывают задвижки параллельного вида, которые могут быть использованы как регуляторные элементы, применяемые при транспортировки водных, газообразных или парообразных сред. Соединение осуществляется посредством болтов и фланцев. Задвижки параллельного типа могут использоваться как запорная арматура и отвечать за регулировку потока одновременно. Однако диаметр используемого трубопровода должен составить не менее 5 см.

Управление конструкцией

Арматура запорного типа может быть оснащена выдвижным и невыдвижным шпинделем. Во втором случае открытие будет осуществляться посредством вращательных движений. Резьба будет контактировать с транспортируемой рабочей средой. Поступательные движения будет совершать шпиндель. А вот гайка и резьба будут находиться вне полости задвижки. Может использоваться как ручной, так и автоматический привод. Если диаметр трубопровода существенный, то в комплексе с ручным типом управления используется редуктор с передачами, что приведет к уменьшению необходимых усилий маховика оказываемого на привод.