Клиновая конструкция клиновой задвижки: особенности и преимущества

Клиновая конструкция клиновой задвижки: особенности и преимущества

Задвижка включает несколько конструктивных элементов:
• Металлический корпус с крышкой и сквозным отверстием, через которое будет проходить рабочая среда. На корпусе также должны быть присоединительные элементы для монтажа на трубу (фланцы, участки под приварку, муфтовые соединения).• Подвижный затвор клиновидной формы, который может опускаться и примыкать к седлам, плотно перекрывая сечение трубопровода. Исполнение затвора может отличаться в разных моделях. В открытом состоянии элемент поднят и находится в верхней части корпуса.• Ходовой узел со шпинделем (штоком). Существует два варианта исполнения шпинделя – выдвижной и невыдвижной. В моделях первого типа шток полностью поднимается и в открытом положении находится снаружи корпуса. В невыдвижных исполнениях шпиндель постоянно расположен в корпусе, соприкасаясь с потоком. Невыдвижные штоки более компактны, но сложнее в обслуживании и менее износостойкие.• Управляющие элементы, приводящие шпиндель в движение. В зависимости от комплектации модели это могут быть маховики, электроприводы.Посмотреть расположение всех перечисленных деталей поможет наглядная схема, демонстрирующая типовую конструкцию клиновой задвижки в разрезе. Строение узла обеспечивает простой принцип действия: при повороте маховика или активации автоматического привода шток перемещается и давит на затвор. Клиновидный запирающий элемент опускается, соприкасается с седлами и фиксируется в положении «закрыто». При открывании узла соединение размыкается, клин убирается наверх, открывая проход для рабочей среды.

Связанные вопросы и ответы:

Каково основное назначение клиновой задвижки

Шиберныемогут быть ручными или автоматическими. Ручные задвижки обычно управляются ручкой или рычагом, который расположен на поверхности задвижки. Автоматические задвижки управляются с помощью электрического или механического устройства. Шиберные задвижки могут быть изготовлены из различных материалов, включая сталь, чугун и пластмассу. Выбор материала зависит от характеристик жидкости, проходящей через трубу, а также от условий эксплуатации. Важно отметить, что регулярная проверка и обслуживание задвижек является необходимым для продления их срока службы и поддержания надежной работы системы трубопроводов. Шиберные задвижки играют важную роль в системах трубопроводов, обеспечивая плавное регулирование потока жидкости. Выбор правильной задвижки и ее правильная установка очень важны для поддержания эффективной работы системы.

Конструкция шиберных задвижек

Конструктивно шиберная задвижка представляет собой обычную заслонку (затвор) – плоскую или клиновидную в сечении – которая перекрывает поток жидкости (газа) перпендикулярно его течению. В зависимости от своего положения элемент может закрывать трубопровод полностью или частично.

Устройство шиберной задвижки предполагает также наличие дополнительных элементов – помимо самого ножа (шибера) – стойки, шпинделя, маховика, уплотнителей. Все вышеперечисленные элементы крепятся к корпусу или располагаются внутри него.

Устройство и принцип работы

Говоря о том, из чего состоит шиберная задвижка, следует отметить ее следующие основные составляющие:

• Стойка, через которую проходит шпиндель с прикрепленным к нему маховиком. Эти элементы обеспечивают движение элемента и перекрытие потока рабочей жидкости или газа;
• Шибер – то есть сама заслонка, которая может иметь различную форму и конструкцию – в зависимости от типа конкретной запорной арматуры;
• Уплотнительные элементы, которые обеспечивают герметизацию узла. Они могут располагаться на шибере или корпусе – за ножом по ходу движения среды. В последнем случае герметизация обеспечивается за счет прижатия заслонки давлением рабочей жидкости;
• Сальник. Задача этого элемента – обеспечивать герметичность верхней части узла;
• Корпус – тройник с центральным расширением. Часто выполняется разборным или с крышкой – для доступа к запорному механизму.

Задвижка перемещается по специальным направляющим (салазкам) внутри корпуса элемента. Она приводится в движение вращением маховика и посредством штока. Перемещаясь по направляющим, затвор частично или полностью перекрывает поток. Сама она при этом прижимается образующимся внутри трубопровода давлением к направляющим и уплотнителям, что обеспечивает герметичность узла.

Разновидности

В зависимости от формы затвора различают несколько разновидностей. Наиболее распространенными являются клиновидная и ножевая. Каждая из них в свою очередь может иметь разную конструкцию. Так клиновидный затвор может быть цельным или изготавливаться из двух соединенных под определенным углом дисков. Преимущества задвижки такого типа в высокой надежности и способности выдерживать большое давление рабочей среды. Но клин требует очень точной подгонки с направляющими (седлом). Также такая арматура не может использоваться с рабочими средами высокой температуры, так как затвор при этом подвергается тепловой деформации, что нарушает герметичность узла.

Ножевой затвор представляет собой пластину относительно небольшой толщины. Принцип работы шиберной задвижки такого типа схож с принципом ножа – затвор опускается и как бы «разрезает» поток жидкости или газа. Для повышения надежности и герметичности узла ножей может быть несколько

Вне зависимости от конструкции все виды арматуры присоединяются к трубопроводу классическими типами соединений: фланцевыми, межфланцевыми или под сварку. При фланцевом и межфланцевом соединении рекомендуют использовать уплотнительные проставки.

Сфера применения

Несмотря на то, что функционал задвижек такого типа ограничен только двумя основными действиями – перекрытие и регулирования потока рабочей жидкости или газа – они находят самое широкое применение в различных сферах народного хозяйства.

Как работает клиновая конструкция в задвижке

• Корпус — деталь, которая изолирует все механизмы и проходящие внутри процессы от внешней среды. Основные критерии, предъявляемые корпусу — это прочность, надежность и герметичность. Корпус заменяет собой часть трубопровода без потери функционального назначения. Присоединение корпуса к трубопроводу осуществляется с помощью фланцев, резьбы или сварки. Материал корпуса имеет важное значение в технологических системах с нестандартным типом среды. Самый распространенный материал при изготовлении корпусов это чугун.
• Крышка — деталь, которая используется для защиты механизма от внешней среды и препятствует прохождению потоку жидкости наружу. Имеет отверстие под шпиндель и герметизируется за счет уплотнения NBR.
• Шпиндель — управляющая деталь задвижки, которая выглядит как цилиндрический стержень с нанесенной на него резьбой.
• Шток — управляющая деталь задвижки, которая выглядит как цилиндрический стержень без резьбы.
• Штурвал — деталь для ручного управления, представляет собой круглый обод соединяющаяся со штоком. Имеет диаметр, который за счет приложения момента силы, облегчает управление чугунной задвижкой с обрезиненным клином.
• Сальник — устройство, предназначенное для герметизации подвижного сопряжения крышки со шпинделем. Свое название сальник получил в связи с тем, что набивка сальника для воды и пара обычно пропитывается жировыми составами. Обслуживаемый элемент конструкции.
• Крышка сальника — деталь, предназначенная для сжатия набивки; она бывает цельной и составной. В последнем случае крышка сальника состоит из нажимной втулки и фланца сальника. Поднабивочная втулка является опорой набивки. Нажимные шпильки, анкерные или откидные болты сальника с гайками служат для затяжки сальниковой набивки. В клапанах и вентилях, предназначенных для опасных или вредных сред, вместо сальника применяется сильфонный узел, обеспечивающий абсолютную герметичность подвижного соединения шпинделя с крышкой.
• Клин — деталь, которая непосредственно контактирует со средой и останавливает движение потока. Движение клина осуществляется перпендикулярно направлению движения потока. Материал самого клина — чугун, покрытый слоем EPDM, которую также называют техническая резина. За счет использования эластичного покрытия задвижка имеет класс герметичности А.

Какие материалы обычно используются для клина в задвижке

Когда речь идет о клиновых задвижках, ПАНС клапан предлагает высококачественную продукцию, разработанную для удовлетворения потребностей различных отраслей промышленности. Их задвижка клиновая обеспечивает надежную работу в системах как низкого, так и высокого давления. Подходит для использования в таких отраслях, как нефть, газ и очистка воды.

Основные характеристики

• Конструкция полного порта : Клапан обеспечивает беспрепятственный поток, снижая перепад давления.
• Гибкий и прочный клин: PANS Valve предлагает как гибкие клиновые задвижки, так и прочные клиновые задвижки, удовлетворяя различные потребности в применении. Вариант с упругим клиновым задвижкой обеспечивает более герметичное уплотнение, особенно в системах распределения воды.
• Поднимающийся стебель : Конструкция клапана PANS с выдвижным штоком обеспечивает простоту эксплуатации и визуальную индикацию того, открыт или закрыт клапан.
• Прочные материалы : Эти клапаны изготовлены из высококачественных материалов, таких как кованые штоки с Т-образной головкой и сменные седловые кольца. Они обеспечивают длительный срок службы. Корпус и крышка соединены шпильками и гайками, что обеспечивает надежную сборку.
• Дизайн задних сидений : Все клиновые задвижки PANS Valve имеют конструкцию с задним седлом. Это повышает долговечность и надежность сальникового уплотнения.

Соответствие стандартам

• API 600/ИСО 10434 : Конструкция и производство задвижек PANS Valve соответствуют строгим международным стандартам.
• API 598 : Клапаны проходят тщательную проверку и испытания, чтобы гарантировать их соответствие высочайшим стандартам качества и производительности.

Какие преимущества использования клиновой задвижки

Клиновые задвижки: Этот тип задвижек характеризуется наличием затвора в форме клина, который перемещается между двумя наклонными поверхностями для перекрытия потока жидкости или газа. Клиновые задвижки могут быть жесткими, обрезиненными, двусторонними и упругими.

Жесткий клин: Эти изделия отличаются простой конструкцией, жесткостью, надежностью и герметичностью. Они требуют точной подгонки клина и уплотнений, а также могут функционировать с высокими перепадами давления. Недостатками таких задвижек являются возможные заклинивания из-за температурных перепадов, износ уплотнительных колец и сложности в ремонте.

Двухдисковый клин: Этот тип задвижек имеет два диска, соединенных разжимной деталью под углом. Такая конструкция позволяет задвижке выравниваться при примыкании к седлам, обеспечивая высокую герметичность затвора и исключая заклинивание.

Двухклиновые задвижки: Они сложнее по конструкции и более дорогие, но обладают длительным сроком эксплуатации и меньшим износом седельных поверхностей. Закрытие условного прохода не требует значительных усилий благодаря выдвижному шпинделю и кольцевым уплотнениям на дисках для повышенной герметичности.

Упругий клин: Это разновидность задвижек с двухдисковым клином, где привод разделен на две части с пружинящим элементом между ними. Такая конструкция обеспечивает лучший контакт уплотнений с седлом, и изделия не требуют высокоточной подгонки, исключают заклинивание при перепадах температур, но подвержены стиранию поверхностей клина.

Этот разнообразный выбор позволяет подобрать подходящую задвижку, соответствующую особенностям и требованиям конкретного трубопроводного проекта.

Шиберные задвижки — уникальный тип арматуры для трубопроводов

Шиберные задвижки отличаются особым расположением дискового затвора и седел, которые расположены параллельно друг другу. Этот тип задвижек работает по простому принципу — при опускании шиберного механизма, он герметично перекрывает условный проход, как бы разделяя поток среды. Шиберные задвижки широко используются в канализационных системах, трубопроводах и других трубопроводах с плотной и густой средой, которая не требует высокой степени герметичности. Еще одним преимуществом таких задвижек является их простота в обслуживании и возможность легкого ремонта.

Шланговые задвижки — необычное решение для особых условий

Шланговые задвижки представляют собой редкий тип арматуры, который отличается от других тем, что не имеет уплотнительных седел, а затворный элемент представляет собой гибкий шланг, который может сжиматься с помощью штока. Такая конструкция обеспечивает высокую коррозионную устойчивость, позволяет перекачивать вязкие и химически активные среды. Шланговые задвижки обычно применяются в трубопроводных системах с небольшим условным проходом, где основной средой являются пульпа, примеси, шлам и другие подобные материалы.

Оба типа задвижек представляют интересные решения для специфических ситуаций, и их применение может обеспечить эффективное и надежное функционирование трубопроводных систем в зависимости от требований и условий эксплуатации.

Чем клиновая задвижка отличается от других типов задвижек

Клиновые и шиберные задвижки объединяет общий принцип действия – перекрытие потока осуществляется при помощи запорного элемента, перемещаемого перпендикулярно потоку. Они часто находят применение в различных отраслях. Это объясняется сочетанием рядом эксплуатационных преимуществ относительно рабочих органов иных типов.

Общие достоинства клиновых и шиберных задвижек:

• низкое сопротивление потоку в открытом положении;
• отсутствие воздействия на направление потока;
• возможность использования в средах с высокой вязкостью;
• небольшая монтажная длина;
• простота конструкции.

В тоже время шиберные и клиновые задвижки имеют ряд конструктивных отличий друг от друга, ограничивающих возможность использования в определенных условиях или напротив делающих наилучшим решением в данной ситуации одной из них. Кроме того, арматура каждого типа выпускается с различными вариациями запорного органа, что также напрямую влияет на особенности её работы.

Клиновые задвижки особенности конструкции, разновидности и сфера применения

В клиновых задвижках перекрытие проходного отверстия осуществляется при помощи запорного элемента в виде заглушки, края которой расположены под углом к направлению его движения и параллельны поверхности седла, но не друг другу.

Задвижка с жестким клином обеспечивает отличную герметичность, но в то же время требует предварительной притирки взаимодействующих поверхностей. Кроме того, последние достаточно быстро изнашиваются, а под действием коррозии и высокой температуры рабочий орган может заклинить в положении «закрыто». Вышеперечисленных недостатков лишены задвижки с упругим клином и двухдисковые клиновые задвижки. В них рабочий элемент имеет составную конструкцию, обеспечивающую плотное прижатие к седлу даже без предварительной подгонки.

Применение клиновых задвижек обоснованно в тех случаях, когда необходимо обеспечить герметичное перекрытие сечения трубопровода. Они активно используются в системах водоснабжения, а также при транспортировке углеводородов и агрессивных сред, не разрушающих уплотнитель и корпус арматуры. Их не следует применять для перекрытия потока кристаллизирующейся или содержащей твердые частицы средой.

Шиберные задвижки особенности конструкции, виды и области применения

Шиберные задвижки оснащаются затвором в виде пластины или диска, располагающийся перпендикулярно трубопроводу и полностью перекрывающему его при закрытии. Уплотнительные поверхности расположены по обе стороны строго параллельно относительно друг другу, поэтому данную разновидность запорной арматуры также называют параллельной.

В зависимости от формы и конструкции запорного элемента различают ножевые, однодисковые и двухдисковые шиберные задвижки. Последние способны обеспечить наилучшую герметичность при закрытии. Если же основным требованием, предъявляемым к арматуре, является способность выдерживать перепады давления и температуры, то целесообразно использовать ножевые и дисковые.

Шиберные задвижки могут эффективно использоваться в тех случаях, когда необходимо обеспечить быстрое перекрытие сечения и отсечь поток с различными нетвердыми включениями. К примеру, их активно применяют в системах водоотведения и транспортировки иных сред, загрязненных посторонними механическими примесями, сыпучих материалов, а также в системах вентиляции и дымоходах. В отличие от клиновых, их можно использовать для регулирования расхода путем частичного перекрытия трубопровода.

В каких областях наиболее часто применяются клиновые задвижки

• Фланцевая задвижка представляет собой самый распространенный вид запорной арматуры, широко использующийся в системах трубопроводов диаметром до двух тысяч миллиметров. Она находят применение как в промышленности, так и в жилищно-коммунальных трубопроводах, обеспечивающих жителей теплом, водой, газом и отводом канализационных вод. При этом они способны гарантировать качественное передвижение нефтепродуктов, пара, жидкости или других сред с давлением до 25 МПа и верхним пределом температуры 565 градусов по Цельсию. Фланцевая клиновая задвижка имеет репутацию надежного и эффективного средства регулировки и контроля.
• Шиберная задвижка не предназначается для регулировки потока транспортируемой среды. Она может находиться только в двух положениях — открыто или закрыто — и устанавливается на горизонтальных трубопроводах. Задвижки бывают с выдвижными или не выдвижными шпинделями. Кроме того, специалисты различают их по способу крепления, используя фланцевые или безфланцевые соединения. Конструктивные особенности состоят в наличии специального диска управления, гарантирующего быстрое поднятие или опускание рабочего штока. Перекрытие потока движения среде обеспечивают специальные сальники и уплотнители.
• Задвижки параллельные имеют похожую с клиновыми конструкцию. Основное отличие состоит в наличии параллельных дисков, гарантирующих надежное закрытие доступа перекачиваемого по трубопроводу материала. Достаточно простая конструкция дает возможность обеспечить трубопровод качественной арматурой по минимальной цене, при этом гарантировать долговечность и эффективность работы системы в целом. Поскольку она имеет минимальное гидравлическое сопротивление, то является главным элементом регулировки магистральных трубопроводов для работы ЖКХ.
• Задвижка шланговая обеспечивает работу транспортирующих различные среды трубопроводов. Она дает возможность быстро и максимально эффективно перекрыть движение жидкости, пара или топлива и присоединяется к трубам при помощи фланцевых соединений. Механизм представляет собой металлический корпус с расположенными внутри пережимными устройствами и специальными патрубками, гарантирующими надежность работы трубопровода, подающего топливо, пар или воду. Температура перекачиваемой среды не должна превышать 170 градусов Цельсия, а давление 1,6 МПа.

Как клин в задвижке обеспечивает плотное уплотнение

Корпусные детали клиновых задвижек изготавливаются из чугуна, углеродистой и нержавеющей стали, сплавов цветных металлов.

Задвижки чугунные ─ один из наиболее «заслуженных», имеющих длительный стаж работы, типов трубопроводной арматуры, лежавший у истоков современного арматурного производства. Задвижка чугунная клиновая может иметь корпус, изготовленный из серого чугуна или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Для защиты от воздействия внешней среды используют различные полимерные покрытия ─ эпоксидные, полиуретановые и др.

Обладающие высокой механической прочностью задвижки стальные применяют при высоких значениях параметров (давление и температура) рабочей среды и больших диаметров трубопровода. Для использования в трубопроводных системах, перемещающих агрессивные среды, используют клиновые задвижки из нержавеющей стали. Задвижка стальная клиновая может иметь литой, штампованный, штампосварной корпус.

Для изготовления корпусных деталей небольших клиновых задвижек, используемых в системах отопления и водоснабжения, а также для перемещения сжатого воздуха, жидких углеводородов и целого ряда других сред, используют медные сплавы ─ латунь и бронзу. Задвижка латунная клиновая используется при температуре до 150-200^OC.

Клин изготавливают из чугуна и стали. Он может быть обрезиненным, например, покрытым EPDM (Ethelene Propelene Diene Elastomer) ─ каучуком на основе сополимера этилена и диенового мономера. Обрезиненный клин клиновых задвижек используют с конца пятидесятых годов XX столетия.

Уплотнительные поверхности клиновой задвижки могут быть выполнены «металл по металлу», в т.ч. с использованием твердых наплавок, лазерного упрочнения, плазменного напыления. Применяются фторопластовые кольца, запрессованные в металл, или сплошные фторопластовые покрытия. Для управления коррозионно-агрессивными или особо чистыми (например, питьевая вода) средами применяется мягкое уплотнение.