Задвижки стальные фланцевые: виды, устройство, принцип действия

Стальные задвижки наиболее часто используемый вид запорной арматуры, используемый для установки в трубопроводах с высоким рабочим давлением. Качественные характеристики стали и возможность ее обработки различными методами дали возможность получить большое количество видов стальных задвижек. Такое многообразие видов запорной арматуры позволило обеспечить выполнение технических заданий по регулировке и надежному перекрытию рабочих потоков трубопроводов.

Стальные фланцевые задвижки — основные классификации

 

Для стальной запорной арматуры основным достоинством выступает сталь — прочный и одновременно легкий для традиционных видов обработки вид металла. В физическом плане сталь по своим качествам легче чугуна, но в сравнении с чугунной отливкой способна выдерживать не только большие внутренние нагрузки, но и внешние. Эти свойства стали основными в выборе материала для корпуса устройства. А дальше техника дала возможность использовать сталь в целом семействе запорной арматуры.

К стальным видам запорной арматуры относятся:

1. Задвижки параллельного вида;
2. Задвижки клинового типа.

Различия этих двух типов стальных устройств кроются в конструкции рабочего органа — виде затвора. Для параллельного вида устройства это выражается в наличии затвора с двумя параллельными плоскостями затворного устройства. А вот в клиновом виде роль затвора играет клин, рабочие поверхности которого имеют определенный угол наклона.

Классифицировать можно и по типу устройств подачи рабочего органа — шпинделя.

 

В устройстве стальных фланцевых задвижек встречаются устройства с выдвижным и невыдвижным шпинделем.
Запирание задвижек с выдвижным шпинделем осуществляется за счет движения шпинделя, расположенного за пределами корпуса. Сам узел крепления шпинделя находится над корпусом, он легко разбирается и в случае необходимости просто ремонтируется. Правда, устанавливая такое устройство нужно быть готовым к тому, что при необходимости открыть рабочий просвет устройства над штурвалом должно быть, как минимум, расстояние равное высоте задвижки, так далеко выдвигается шпиндель.

Для невыдвижного типа заглушек отрицательным моментом выступает их большой вес и довольно большие габариты корпуса. Кроме этого, ремонт и обслуживание узла крепления шпинделя существенно затруднено — он находится внутри корпуса.

Принцип работы стальных задвижек

 

Включение в устройство трубопроводной системы задвижки с параллельным или клиновым затвором основывается на требованиях задач, решаемых запорным узлом.

 

Для задвижек с параллельным и клиновым затвором принцип работы устройства практически идентичен:

1. Затвор, находясь в открытом положении обеспечивает пропуск через корпус рабочего потока перекачиваемого вещества;
2. При вращении шпинделя, он создает поступательное движение затвора;
3. Затвор движется перпендикулярно потоку движения рабочей среды и уменьшает просвет прохода внутри корпуса;
4. Рабочий поток, встречая на своем пути препятствие, уменьшает скорость и одновременно снижает количество вещества, проникающего в трубопровод после задвижки;
5. При окончательном закрытии рабочего прохода корпуса затвор блокирует прохождение вещества по трубе.

Большим плюсом всех видов стальных задвижек выступает возможность их использования в качестве регулировочного устройства. Легкость управления и относительная точность расчета показаний позволяет использовать устройство как с электроприводом, так и в ручном режиме.

В зависимости от перекачиваемых веществ применяются несколько видов клиновых затворов:

1. Устройства с жестким типом затвора;
2. Дисковые затворы;
3. Задвижки с упругим клиновым затвором.

Принцип работы каждого из этих видов устройств схож. Однако, имеются и свои особенности в этой работе. Жесткий тип затвора имеет простую и очень прочную конструкцию, однако, именно для него и выдвигаются особенно высокие требования в плане чистоты обработки и подгонки деталей. Именно это и сказывается на относительно небольшом сегменте стальных фланцевых задвижек с жестким рабочим органом среди всех типов задвижек.

Примерно такие же проблемы возникают и с дисковым типом рабочего органа. Правда, при этом дисковый вид устройств имеет более компактный корпус, а значит у него и больше вариантов применения на практике.
А вот самыми популярными видами фланцевых задвижек выступают клиновые типы с упругими типами затворов. Под упругими типами затворов следует понимать рабочие органы устройства с обрезиненным клиновидным затвором.

В практической работе этот тип устройства рассекает рабочий поток не жестким диском, а упругим клином, и при закрытии прохода более плотно перекрывает поток.

Управление задвижками

 

Необходимость точности регулировки пропускной способности трубопровода при помощи стальных фланцевых задвижек привела к появлению нескольких видов органов управления задвижек.

Самым простым и надежным выступает ручное управление при помощи штурвала рулевого типа или сегментного. Точность регулировки при таком варианте управления невелика, но при определенной сноровке научиться регулировать поток можно с высокой точностью. Для этого достаточно правильно считать полные обороты штурвала, повороты на 1\2 оборота или даже на 1\4 или 1\6 его часть.

Для более точного и легкого управления задвижкой применяются механические приводы с градуированной шкалой оборотов и механизмом усиления.

Сложные производственные системы используют электрические системы управления — пневматические и электрические. Пневматические и гидравлические типы приводов используются в основном на задвижках большого диаметра, а вот электроприводы могут быть установлены на самых маленьких задвижках.

Виды фланцевых соединений

 

Простота и надежность фланцевых соединений стальных задвижек позволяет устанавливать их в нескольких типах запорных узлов трубопроводов.

 

Для установки используются фланцы:

1. Плоские типы фланцев;
2. Плоские с выступом;
3. Фланцы с шипом и выступом.

Стальная арматура фланцевого типа соединения устанавливается в трубопроводах на приварные или резьбовые фланцы. В большинстве случаев используются именно приварные системы, в которых к трубопроводу в месте установки приваривается фланец и через прокладку устанавливается задвижка.

Для небольших размеров трубопроводов используются как промышленного производства заготовки, так и фланцы кустарного производства. Для трубопроводов диаметром от 100 мм соединение подбирается более точно.

Достоинства и недостатки стальных фланцевых задвижек

 

Применение стальных типов задвижек в трубопроводных системах требует учета как сильных, так и слабых сторон этого вида запорной арматуры.

 

К достоинствам задвижек стоит отнести:

1. Высокую герметичность прибора;
2. Небольшой вес;
3. Возможность применения в трубопроводах разного назначения;
4. Простота и надежность устройства;
5. Широкий ассортимент продуктов, рассчитанный на широкий спектр выполняемых задач.

Относительно недостатков стоит вспомнить:

1. Большая высота прибора с выдвижным шпинделем;
2. Слабый отклик при установке в качестве регулировочного устройства — для получения требуемого потока необходимо своевременное указание управляющему устройству.