Устройство и принцип работы задвижки

Задвижки являются одним из ключевых элементов запорной арматуры в трубопроводных системах, обеспечивая надёжное перекрытие потока для проведения ремонтных работ или в аварийных ситуациях. Вот подробное описание их конструкции и принципа работы:

Конструкция задвижки:

• Корпус: Может быть выполнен как сварным, так и цельнолитым, что обеспечивает прочность и долговечность. Корпус оборудован крышкой для доступа к внутренним компонентам.
• Запорный узел: Находится в центре полости корпуса и состоит из двух седел и затвора. Затвор может быть клиновым или представлять собой шибер (прямоугольную пластину). Клиновый затвор обеспечивает более плотное прилегание и герметичность, тогда как шибер используется для более простых конструкций.
• Приводная система: Включает в себя шпиндель (или шток) и ходовую гайку. Вращение шпинделя осуществляется вручную через маховик для малых диаметров или через механические, электрические, гидравлические, пневматические приводы для больших диаметров.
• Уплотнение: Сальниковое уплотнение с упорной шайбой предотвращает утечки рабочей среды вдоль шпинделя.

Принцип действия:

1. Открытие/закрытие: Когда маховик или привод поворачивается, шпиндель перемещается вверх или вниз, соответственно поднимая или опуская затвор.
2. Перекрытие потока: Затвор, опускаясь, входит в контакт с седлами, полностью перекрывая поток. В случае клиновой задвижки, клин входит между двумя седлами, обеспечивая плотное закрытие.
3. Регулирование: Хотя основная функция задвижки — это перекрытие, некоторые модели могут использоваться для грубого регулирования потока, но это не их основное предназначение.

Способы присоединения:

• Муфтовое: Задвижка присоединяется к трубопроводу с помощью муфт, что удобно для систем, требующих частого монтажа-демонтажа.
• Сварное: Используется для постоянных соединений, где требуется высокая прочность и герметичность.
• Фланцевое: Фланцы задвижки соединяются с фланцами трубопровода болтами, что позволяет легко устанавливать и демонтировать арматуру.

Применение:

Задвижки широко применяются в различных отраслях, включая водоснабжение, нефтегазовую промышленность, химическую промышленность и энергетику, благодаря своей способности надёжно перекрывать поток даже при высоких давлениях и больших диаметрах трубопроводов.

Клиновая задвижка — принцип работы

Конструкция клиновой задвижки обладает двумя ключевыми особенностями: седла располагаются под углом друг к другу, а затвор имеет клиновидную форму, сужающуюся к низу. Эти характеристики определяют эффективность работы задвижки и ее применение в различных системах.

Затвор может быть представлен в нескольких вариантах:

1. Жесткая пластина: это цельная деталь, которая в закрытом положении плотно прилегает к седлам. При этом, чем выше плотность прижатия, тем больше риск заклинивания при проворачивании затвора. Такой тип затвора прост в конструкции, но может вызвать проблемы с износом уплотнителей и затруднения при эксплуатации.
2. Двухдисковый клин: состоит из двух дисков, закрепленных под углом. При опускании затвора они располагаются параллельно друг к другу и плотно прижимаются к седлам. Этот тип затвора обеспечивает большую герметичность и меньший износ уплотнителей по сравнению с конструкцией с жесткой пластиной. Двухдисковый клин также способствует более равномерному распределению нагрузки на уплотнения, что увеличивает срок службы задвижки.
3. Упругий клин: конструкция схожа с двухдисковым клином, но диски смонтированы на упругом элементе. Эта возможность изгиба обеспечивает более плотный контакт между уплотнителями при проворачивании затвора. Упругий клин, как и двухдисковый, способен компенсировать часть деформации корпуса, вызванной перепадами температур и механическими нагрузками в системе. Это делает его особенно эффективным в условиях, где могут возникать значительные температурные колебания.

Клиновые задвижки обеспечивают необходимую герметичность перекрытия, и максимальное уплотнение можно достичь с относительно небольшим усилием. Однако стоит отметить, что уплотнительные поверхности затвора могут быстро изнашиваться, особенно при частом использовании. Кроме того, конструкция задвижки отличается сложностью подгонки направляющих для центрирования клина, что требует высокой точности при производстве и монтаже.

Основные сферы применения клиновых задвижек включают сети водоснабжения, нефтегазовую промышленность, а также системы отопления и водоотведения. Их надежность и эффективность делают их популярным выбором для различных инженерных решений, где требуется надежное перекрытие потока и минимизация утечек.

Шиберная задвижка — принцип работы

Затвор в конструкции шиберной задвижки представляет собой плиту или острую ножевую пластину, которая в закрытом положении эффективно отсекает поток рабочей среды. Эта конструкция позволяет применять шиберные задвижки в условиях загрязненных рабочих сред, а также при высоком давлении в трубопроводах, что делает их универсальными для различных промышленных применений.

На острых концах затвора располагаются уплотнители, которые значительно повышают его устойчивость к износу и обеспечивают более надежное перекрытие потока. Эти уплотнители могут быть выполнены из различных материалов, что позволяет адаптировать задвижку под специфические условия эксплуатации, включая агрессивные среды и высокие температуры.

Шиберные задвижки отличаются малым гидравлическим сопротивлением, что позволяет минимизировать потери давления в системе. Это делает их особенно целесообразными в системах, где не предъявляются высокие требования к герметичности перекрытия.

Основные сферы применения шиберных задвижек включают:

• Химическую промышленность: для управления потоками агрессивных химических веществ.
• Целлюлозно-бумажную промышленность: для регулирования потоков в производственных процессах.
• Пищевая промышленность: в системах, где требуется надежное перекрытие без загрязнения продукта.
• Нефтяную и энергетическую промышленность: для управления потоками жидкостей и газов под высоким давлением.
• Горнодобывающую промышленность: в системах, где необходимо эффективное отведение сточных вод и управление потоками.
• Очистительные сооружения: для контроля потоков сточных вод и других жидкостей.

Таким образом, шиберные задвижки являются надежным и эффективным решением для управления потоками в различных отраслях, обеспечивая долговечность и простоту эксплуатации даже в сложных условиях.