Запорная задвижка – устройство и принцип работы

Важнейшим элементом каждого трубопровода можно назвать задвижку. Она устанавливается на различных ответственных участках, характеризуется особыми эксплуатационными особенностями, которые должны учитываться при выборе механизма и его установке. В продаже встречается просто огромное количество различных запорных задвижек, как правило, их установка учитывается еще на момент проектирования системы. Рассмотрим особенности принципа работы механизма и его выбора подробнее.

Общий принцип работы

Встречается просто огромное количество различных механизмов, которые могут применяться для плавного перекрытия потока. Задвижки работают по принципу расположения запорного элемента перпендикулярно потоку движения. Конструктивными особенностями механизма можно назвать следующие моменты:

Все варианты исполнения представлены литым корпусом, в котором расположены элементы механизма. Кроме этого, может использоваться и сварной корпус, но сегодня он встречается намного реже по причине сниженной прочности. При изготовлении корпуса может использоваться чугун и другие материалы, обладающие высокой износоустойчивостью.
Для подсоединения устройства к трубам имеются фланцы или муфты. Также можно провести подсоединение к цапковым и штуцерным соединениям. В некоторых случаях проводится приваривание конструкции.
Внутри расположена пропускная камера, через которую идет поток, а также уплотнительные и запорные элементы. При их изготовлении могут применяться самые различные материалы.
Затвор может состоять из подвижных и неподвижных элементов. Стоит учитывать, что от модификации задвижки различаются по форме. От этого элемента конструкции во многом зависит эффективность задвижки.
В целом можно сказать, что принцип работы подобной конструкции довольно прост. Именно поэтому запорные задвижки служат в течение длительного периода.

Вид запорного механизма

Классификация механизма проводится по виду запорного механизма. Наибольшее распространение получили следующие варианты исполнения:

В виде прямоугольной пластины, который часто называют шибером.
Клиновидная форма применяется часто, изготавливается при применении нержавеющего металла.
Диск или их сочетание также эффективно проявляют себе при перекрытии потока.

При перекрытии потока на одну сторону затворного механизма оказывается высокое давление. За счет этого он прижимается к уплотнительным элемента, за счет чего повышается степень изоляции конструкции.

Принцип работы клиновидной задвижки

Довольно большое распространение получили задвижки клиновидного типа. Это связано с тем, что особая форма запорного элемента позволяет обеспечить требуемый уровень герметичности. К конструктивным особенностям подобного варианта исполнения можно отнести:

Для повышения степени уплотнения проводится установка седла из специальных уплотнительных элементов.
Закрытие потока происходит за счет опускания и поднятия запорного механизма. Устройство расположено перпендикулярно.
Подвижность элемента обеспечивается за счет накручивания основного элемента на шпиндель. Специальная ось имеет длинную резьбовую поверхность, на конце которой образуется винтовая пара.
За счет вращения основного элемента от электрического или другого привода запорный элемент начинает совершать возвратно-поступательное движение. Вместе с винтовой передачей перемещается и запорный механизм.

В целом можно сказать, что принцип работы устройства достаточно прост. За счет этого обеспечивается довольно длительный эксплуатационный срок.

Разновидности клиновидных запорных механизмов

Стоит учитывать, что принцип работы устройства во многом зависит от разновидности конструкции клина. Выделяют следующие варианты исполнения подобного механизма:

Суженные пластины к низу, имеющие жесткую конструкцию. Подобный вариант исполнения цельный, запорный элемент плавно опускается и расположен перпендикулярно оси передачи среды. Для повышения степени герметизации устанавливается несколько седел из герметичного материала. Подобный вариант исполнения характеризуется следующими недостатками: есть вероятность заклинивания, при сильном изнашивании седла степень герметизации снижается, при резких перепадах температуры запорный механизм сложно поднять.
Встречаются конструкции двухдискового типа. Они представлены сочетанием двух элементов, которые подвижно соединяются между собой. Считается, что подобная задвижка более практичная в применении. На момент перекрытия потока оба элемента поворачиваются относительно друг друга и плотно прижимаются к седлам. Среди особенностей конструкции можно отметить высокую эффективность.
В конструкции запорного механизма может использоваться и упругий элемент. В этом случае основной элемент также представлен сочетанием двух пластин, которые связаны между собой упругим элементом. Среди особенностей этого предложения назовем то, что под действием напора подвижный элемент прижимается с большей силой к уплотнительным седлам. За счет этого и обеспечивается более высокая герметичностью.

За счет усложнения конструкции ее стоимость существенно повышается. Однако, обеспечить длительную работу системы и высокую степень герметизации можно только при приобретении задвижки с гибким запорным механизмом.

Устройства с неподвижным штоком

Может проводится установка устройства с неподвижным штоком. К особенностям рассматриваемого механизма можно отнести следующие моменты:

Резьбовой конец фиксируется жестко с маховиком. Для этого может применяться метод сварки или другая подобная технология.
Ходовая гайка крепится к внутренней части корпуса затвора. Она изготавливается при применении нержавеющей стати и других коррозионностойких материалов, которые могут выдерживать абразивное воздействие.
При вращении основного элемента происходит накручивание гайки на конец шпинделя. За счет этого и происходит перемещение подвижной части.

Стоит учитывать, что ходовая часть механизма на момент эксплуатации устройства также находится в рабочей среде. Именно поэтому конструкция может пострадать от воздействия окружающей среды.

Механизм не может применяться для установки в нефтепроводах, так как агрессивная среда может повредить основные элементы.

Варианты исполнения с электроприводом

Современным устройством можно назвать задвижки с электрическим приводом. Подобные устройства считаются более современными, так как рассчитаны на полную или частичную автоматизацию. Среди особенностей подобного варианта исполнения можно отметить следующее:

За счет сочетания электрического привода с редуктором можно обеспечить передачу большего усилия. Именно поэтому он требуется для систем с большим диаметром труб и сильным напором.
Можно автоматизировать работу системы. При этом задвижка работает от установленных датчиков и пульта удаленного управления.
При выборе наиболее подходящего устройства следует уделить внимание также популярности бренда изготовителя. Китайские предложения более доступны, но при этом служат намного меньше.