Клиновая задвижка: устройство и принцип действия

Клиновая задвижка: устройство и принцип действия

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.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое клиновая задвижка и для чего она предназначена

Главные конструктивные элементы арматуры:

• корпус;
• крышка;
• затвор;
• резьбовая пара (шпиндель и гайка);
• сальниковое уплотнение;
• маховик (или другой управляющий элемент).

Устройство задвижки очень простое. Ее основу составляют корпус и крышка – именно они образуют полость, по которой движется рабочая среда. В полости арматуры находится затвор и (у части задвижек) механизм, обеспечивающий его передвижение, – резьбовая пара. Запирающий элемент движется перпендикулярно оси потока: опускаясь, он перекрывает просвет трубы, а поднимаясь, открывает. Механизм передвижения максимально простой – при вращении маховика вращается шток (шпиндель), который связан с запирающим элементом напрямую или через гайку. Вращательные движения маховика преобразуются в поступательные движения затвора.

Для герметичного перекрывания потока в корпусе задвижки обычно предусмотрены седла с уплотнительными поверхностями. Когда затвор опускается, он плотно примыкает к седлам, не позволяя среде проходить через полость задвижки. У корпуса также есть два конца для присоединения к патрубкам трубопровода. Они могут быть оснащены фланцами, резьбой или фаской для приварки. В месте выхода штока наружу находится сальник, который предотвращает утечку среды из задвижки.

Маховик – самый простой и распространенный орган управления задвижкой. На трубопроводах больших диаметров, где для перемещения затвора необходимо серьезное усилие, используются дополнительные устройства – механические редукторы, электро-, гидро- и пневмоприводы.

Для изготовления корпусных деталей задвижек чаще всего используется:

• чугун;
• сталь (легированная или нержавеющая).

Затвор, как правило, изготавливают из стали, которая лучше переносит работу в потоке среды. От материального исполнения арматуры зависит возможность ее применения с различными средами – неагрессивными или агрессивными, холодными или перегретыми. При этом задвижки (за редкими исключениями) используются только для полного перекрывания трубопровода и не подходят для регулировки потока. Если затвор оставить в полуоткрытом положении, он деформируется под давлением среды, что приведет к заклиниванию арматуры.

Типы задвижек

Общий принцип работы задвижек сходный – затвор, отсекающий поток среды, движется перпендикулярно этому потоку. Но существует несколько типов арматуры, которые отличаются конструкцией запирающего элемента и расположением резьбовой пары. Различают такие типы задвижек:

1. Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
2. Параллельные.
3. Шиберные.
4. Шланговые.

В зависимости от расположения ходового узла задвижки подразделяют на два типа:

• с выдвижным шпинделем;
• с невыдвижным шпинделем.

Устройство клиновых задвижек

В такой арматуре затвором выступает клин, а седла в корпусе расположены под углом. При закрывании задвижки клин опускается в пространство между седлами и плотно прилегает к ним, обеспечивая высокую герметичность перекрывания. Клин может иметь разную конструкцию:

1. Жесткий клин – металлическая пластина, сужающаяся книзу. Для надежного и герметичного перекрывания потока при изготовлении задвижки жесткий клин очень точно подгоняют под форму седел. Такой затвор очень прочный, но из-за своей жесткости может заклинивать при колебаниях температуры или давления среды. Кроме того, уплотнительные поверхности здесь довольно быстро изнашиваются.
2. Двухдисковый клин представляет собой более сложное устройство – он состоит из двух плоских дисков. Диски жестко скреплены между собой под тем же углом, под которым расположены седла в корпусе. В таких задвижках нет необходимости в идеальной подгонке клина под седла, так как элементы затвора способны частично «самоустанавливаться» во время его опускания. Эта особенность обеспечивает и повышенную герметичность перекрывания. Также задвижки с двухдисковым клином меньше подвержены заклиниванию и износу уплотнительных поверхностей.
3. Упругий клин состоит из дисков, скрепленных не жестко, а посредством упругого элемента. У такого затвора более простая конструкция, чем у двухдискового, но и возможности «самоустановки» меньше. При этом упругий клин также прощает некоторые погрешности при подгонке седел, он проще в изготовлении, чем жесткий затвор.

Какие основные компоненты составляют клиновую задвижку

Корпус. Его собирают из основной части и крышки. В основной части есть углубление под седловые кольца, муфты, фланцы для крепления труб. Там, где затвор касается рабочей среды, ставят седловые кольца: вкручивают, впаивают или получают путем наплава металла.

Крышку прикрепляют к корпусу болтами и гайками через резиновую уплотнительную прокладку. В центре крышки может находиться резьба для прокручивания шпинделя, подшипники и сальники. Последние защищают от протечек.

Снаружи корпус обрабатывают эпоксидно-порошковой краской для профилактики коррозии и в декоративных целях.

Привод . В запорной арматуре с ручным приводом затвор двигается при вращении маховика. Чтобы уменьшить количество прилагаемых усилий, применяют подшипники. Для уплотнения используют сальниковую набивку.

Шпиндель может выдвигаться или оставаться на месте. В первом случае шток ходит перпендикулярно корпусу за счет кручения по внутренней резьбе. Стенки невыдвижного шпинделя — ровные, резьба на нем связана с резьбой клина посредством гайки.

Затвор. Диски клиновидного затвора производят из нержавеющей стали с повышенной износостойкостью. В состав такой стали вводят хром. Седельные кольца и клин изготавливают из сплава стеллита. В качестве материала для уплотнения обычно выбирают синтетический каучук.

Клиновые задвижки собирают таким способом, чтобы седельные кольца прятались в корпус и не перекрывали просвет трубы.

Ниже приведено обучающее

Принцип действия всех видов клиновидных затворов таков.

Когда оператор вращает маховик, затвор погружается в седло и опускается на седельные кольца. Элементы изделия плотно прилегают друг к другу с помощью уплотнителей. Поэтому контактные зоны герметизированы и не позволяют рабочей среде под давлением просачиваться через спущенный клин.

Когда оператор крутит маховик в противоположном направлении, клин идет вверх, открывая просвет для рабочей среды.

Как происходит герметизация в клиновой задвижке

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 чем заключаются основные преимущества клиновой задвижки перед другими типами

Задвижка Его открывающаяся и закрывающаяся части представляют собой затворы, направление движения которых перпендикулярно направлению жидкости. задвижку можно только полностью открывать и закрывать, ее нельзя регулировать и дросселировать. Затвор имеет две уплотнительные поверхности. Две уплотнительные поверхности наиболее часто используемых режимных задвижек образуют клинья. Угол клина варьируется в зависимости от параметров клапана, обычно составляет 5 градусов, а температура среды составляет 2 градуса 52 фута. Задвижку клиновой задвижки можно сделать целиком, называемой жесткой задвижкой; его также можно превратить в затвор, который может производить небольшую деформацию, чтобы улучшить его работоспособность и компенсировать отклонение угла уплотняющей поверхности в процессе обработки. Этот тип ворот называется эластичным. Когда задвижка закрывается, уплотнительную поверхность можно уплотнить только под действием среднего давления, то есть уплотнительную поверхность задвижки можно прижать к седлу на другой стороне, чтобы обеспечить самоуплотнение уплотняющей поверхности. Большинство задвижек имеют принудительное уплотнение, то есть, когда клапан закрывается, затвор должен быть прижат к седлу под действием внешней силы, чтобы обеспечить уплотнение уплотняющей поверхности. Шибер задвижки движется по прямой линии со штоком. Его называют подъемной задвижкой или открытой задвижкой. Обычно подъемная тяга имеет трапециевидную резьбу. Через гайку в верхней части клапана и направляющую канавку на корпусе клапана вращательное движение преобразуется в линейное движение, то есть рабочий крутящий момент преобразуется в рабочее усилие. При открытии клапана, когда высота подъема задвижки равна диаметру клапана 1:1, проток полностью открыт, но при работе это положение невозможно проконтролировать. В практическом использовании в качестве знака используется вершина стержня клапана, то есть положение неподвижного стержня клапана используется как его полностью открытое положение. Чтобы учесть явление блокировки изменения температуры, клапан обычно открывается в верхнее положение и переворачивается на 1/2-1 оборота в положение полностью открытого клапана. Поэтому полностью открытое положение клапана определяется положением шибера, то есть ходом. Некоторые задвижки, гайки штока, установленные на пластине затвора, вращение маховика для вращения штока клапана и подъема ворот, этот клапан называется задвижкой с поворотной стержнем или задвижкой со скрытой стержнем.

Каков принцип действия клиновой задвижки

Подача воды, газа по трубопроводам невозможна без запорной арматуры, а, точнее, задвижки (стальной фланцевой 30с41нж, например). В чем ее преимущества? Каковы недостатки? И какими характеристиками она отличается? Узнаем прямо сейчас.

Клиновая задвижка 30с41нж ду80 ру16 относится к запирающим механизмам и предназначена для трубопроводов с горячей, холодной водой, углеводородами, сжатым воздухом и неагрессивными химическими веществами. Также она пользуется спросом у предприятий нефтяной и газовой отраслей.

Основное назначение детали – запирать поток. Нельзя использовать задвижки для регулировки потока среды. Рабочими считаются положения до упора «открыто» и «закрыто».

Данный элемент магистрали обладает следующими достоинствами:

•простая конструкция;

•малая длина;

•изготовлена из стали;

•не боится коррозии;

•долговечная;

•проста в использования;

•обладает плавностью хода;

•недорогая.

Конечно, имеются недостатки:

•длительность открывания и закрывания, что неудобно в экстремальных ситуациях;

•запрет на использование при присутствии в потоке среды твердых частиц;

•сбои в работе узла при большом перепаде давления;

•быстрый износ уплотнительных элементов, что ведет к частому ремонту.

Основным элементом запирающего устройства является клин, выполняющий роль затвора. Он может быть разным.

1.Жесткий клин – гарантирует отличную герметичность. Но при этом его может заклинить. В этом случае для открытия или закрытия понадобится приложить существенные физические усилия. Кроме того, большой перепад давления или дефекты от коррозии могут привести к поломке.

2.Двухдисковый клин – имеет сложную конструкцию, но и вероятность заклинивания мала. Диски сами регулируются под угол между седлами, что дает идеальную герметичность.

3.Упругий клин – тоже не нуждается в точной подгонке корпуса. Имеет простую конструкцию, устойчив к перепадам в системе.

Изготавливают затворы из стали, титановых сплавов, чугуна. Существует два способа производства. Первый – штамповка. Из стальных листов на специальном агрегате штампуют заготовки, затем сваривают, проверяют и выпускают в продажу. Второй – литье. Но прочность и долговечность у этих изделий меньше.

Важной частью запора является уплотнительный элемент. Он может быть произведен из латуни, фторопласта, резины, с антикоррозийным слоем или без него.

Клиновая задвижка 30с41нж ду80 является одной из самых востребованных деталей. Она недорога, надежна, долговечна, легко демонтируется в случае замены или ремонта, выдерживает многие среды. Но стоит помнить, что работать с такой арматурой нужно аккуратно, поскольку она не любит неподходящих инструментов, которые могут ее повредить.

Перед установкой изделия на магистраль необходимо провести расконсервацию растворителем или горячей водой с последующей просушкой. После этого можно производить монтаж.

Купить клиновое изделие можно в «Сибэнергокомплектсервис». У нас вы получите не только низкие цены, но и максимально профессиональное обслуживание. Мы в состоянии быстро подобрать все необходимые вам элементы для трубопроводов различного назначения. Наша доставка занимает на более 14 дней, а при желании заказчика этот срок может быть существенно сокращен. При этом у нас вы найдете даже дефицитные товары. Узнать подробности можно по телефону или по электронной почте.