Задвижка для водопровода. Особенности конструкции

Задвижки могут быть оснащены ручным либо автоматическим управлением. Управление автомат разрешает проводить регулировку положения механизмов для запора на расстоянии.

Ручные задвижки устанавливаются на холодных водопроводах с внутренним сечением, не более четыреста миллиметров. Более крупные коммуникации оборудуются автоматизированным управлением.

Водопроводные устройства для остановки подачи воды используют во время проведения технических работ на трубопроводах.

Традиционно их располагают:

1.на участке, где врезают трубу в общую водопроводную систему.

2.на магистралях с кольцевым строением, также на стояках.

3.внизу пожарного гидранта.

4.как поворотные затворы, чтобы перекрывать участки для ремонта.

5.чтобы обеспечить безопасную работу на насосных станциях.

Детали запорной арматуры

Все типы задвижек имеют одинаковые элементы устройства:

1.корпус и крышку. Внутри корпуса располагаются основные элементы устройства. В основном корпус производят чугунный либо стальной, устройство скрепляют с остальными частями системы посредством фланцев либо сварочным способом.

Внимание! Крепление с помощью фланцев позволяет провести быструю замену задвижки при необходимости.

Зато сварочный метод обеспечивает максимальную надежность соединению. Как правило, в водопроводных системах применяют сварку.

2.узел запорного механизма включает направляющую с затвором. Направляющая входит в корпус изделия, тем самым обеспечивается надежность устройства, его точность. Затвор покрывают слоем против образования коррозии.

3.узел с элементом управления. Управление механизмом осуществляется с помощью вентиля (винтовой шток) с маховым колесом, резьбовой втулкой для удобства прокручивания затвора. Элемент управления располагают сверху устройства, каждая деталь имеет свой металлический кожух. Узел и корпус скрепляют посредством фланцев.

4.бугельный элемент обеспечивает расположение соединению штока с гайкой за главным корпусом. На соединение не влияют негативные факторы от перемещения жидкости, к примеру, с высокой температурой.

Задвижка для холодной воды. Какие виды задвижек бывают?

Для работы с разными веществами, циркулирующими по трубам, задвижки изготавливаются в разных исполнениях. Они различаются по:

материалу корпуса;
типу шпинделя;
материалу уплотнительных поверхностей затвора;
типу привода;
способу присоединения к трубе.

По материалу корпусных деталей выпускаются чугунные и стальные задвижки. Чугун предназначен для неагрессивных сред, таких как пресная вода и пар. Максимальное давление в трубе, при котором задвижка работает в нормальных условиях здесь не высокое – до 1,6 МПа (или 16 атмосфер).

Стальные задвижки делятся на изделия из высокоуглеродистой и легированной стали. Высокоуглеродистые сплавы предназначены для работы с водой, паром, нефтепродуктами.

А вот задвижки из легированных сплавов допускается эксплуатировать в трубопроводах, по которым обращаются агрессивные среды (кислоты, щелочи и т.д.). Максимальное давление системы – до 250 МПа.

При определении допустимых рабочих сред, надо руководствоваться ГОСТом 9.908-85г. Согласно этому документу, скорость коррозии корпусных деталей задвижки при эксплуатации не должна быть выше 0,1 мм/год.

По типу шпинделя задвижки бывают с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Данный классификатор также влияет на область применения арматуры. К примеру, задвижки с невыдвижным шпинделем устанавливают только для чистой воды, пара и масел. А вот устройства с выдвижным шпинделем применяются для широкой номенклатуры рабочих сред.

Материал уплотнителей затвора тоже влияет на сферу применения задвижки. Для коммунальных нужд, а также для магистралей, где транспортируется вода и пар, применяются обрезиненные затворы. А вот для нефтепродуктов и других веществ, производители используют стальные затворы с наплавкой из нержавеющей стали.

По типу привода задвижки бывают:

ручные (штурвал);
механические (редуктор);
и электрические (электродвигатель).

Корпуса задвижек комплектуют 2 типами присоединения – фланцевое и сварное (под приварку, с разделкой присоединительных патрубков).

Каждая модификация задвижки имеет свои достоинства и недостатки, а также область применения.

Задвижка лудло. Водопроводные задвижки: классификация, устройство и их виды

Водопроводная задвижка – это элемент, относящийся к запорной арматуре, и предназначенный для полного перекрытия потока рабочей среды в трубе. Основная подвижная деталь – затвор, расположенный перпендикулярно оси потока.

Конструкция данного приспособления позволяет использовать ее не только для остановки воды, но и для перекрытия потока сжатого воздуха, жидких углеводородов и так далее.

Кроме того, широкое распространение некоторых типов данных устройств (например, секущие задвижки) получили в нефтяной отрасли.

Устанавливаться запорная арматура может не только на металлические, но и на пластиковые трубы. Главное – обеспечить надежное соединение элементов системы.

Принцип действия

Вне зависимости от типа все приспособления для перекрытия водопроводной трубы состоят из следующих деталей:

Корпус с крышкой.

В корпусе находится полость, в которой размещены запорные элементы. В большинстве случаев корпус изготавливается из чугуна или стали, соединение с другими элементами инженерной системы происходит при помощи фланцев или посредством сварки. Главное достоинство первого способа – возможность быстрой и простой замены элемента в случае поломки. Сварочный же шов является самым надежным способом соединения, поэтому чаще всего в системах водоснабжения применяется именно он.

Запорный узел.

В состав запорного узла входит направляющая и затвор. Чаще всего направляющая является частью корпуса, что обеспечивает максимальную надежность данного приспособления и точность всех движений. Все детали изготавливаются из высококачественной стали, на затвор же дополнительно наносится слой специального покрытия, препятствующего образованию коррозии.

Элемент управления.

Узел для управления состоит из винтового штока (вентиля), махового колеса и резьбовой втулки, при помощи которой крутящий момент преобразуется в поступательное перемещение затвора. Узел устанавливается в верхней части приспособления, причем все его элементы располагаются в собственном металлическом кожухе. Соединение с основным корпусом происходит при помощи фланцев.

Кроме того, в конструкцию входит бугельный узел задвижки , обеспечивающий вынос соединения шток-гайка за пределы основного корпуса. Таким образом, соединение защищается от негативного воздействия перемещаемой среды (например, высокой температуры).

Работа трубопроводной задвижки происходит по следующему принципу:

Оператор или электропривод приводит в движение маховое колесо.
Благодаря резьбовому соединению приводится в движение шток.
Шток перемещает затвор (данный процесс контролируется направляющей).
Затвор перекрывает корпус, препятствуя перемещению жидкой среды в трубопроводе.

Для открытия затвора необходимо повернуть маховик в обратном направлении.

Важно! Не стоит использовать данное приспособление для регулирования потока жидкости. При длительном воздействии воды, металлические элементы со временем шлифуются, а значит, впоследствии будут неэффективны для полного перекрытия системы. Для частичного перекрывания трубопровода следует применить специальную регулирующую арматуру.

В большинстве случаев сильно изношенные водопроводные запорные устройства не подлежат ремонту, единственное верное решение – замена. Поэтому внимательно следите за правильностью ее применения.

Достоинства водопроводных задвижек

Водопроводная задвижка – самая популярная разновидность запорной арматуры во всем мире, главное достоинство которой – низкая стоимость. Кроме того, запорная задвижка обладает следующими преимуществами:

Простота конструкции.

Данное приспособление не содержит сложных элементов, поэтому вероятность его поломки минимальна. Кроме того, при износе или повреждении какой-либо детали замена происходит достаточно быстро, что важно для водоснабжения, используемого круглосуточно.

Небольшой размер.

Длина данного приспособления не превышает нескольких сантиметров, поэтому они являются оптимальным вариантом для установки в ограниченном пространстве (например, в колодце).

Обширная сфера применения.

Водопроводные запорные устройства могут быть использованы для трубопроводов, изготовленных из любых материалов и используемых для любых целей.

Универсальность.

После установки водопроводной запорные устройства можно менять направление движения жидкости, переворачивать элемент нет необходимости.

Малое гидравлическое сопротивление.

При проектировании системы водоснабжения нет необходимости, создаваемое водопроводной арматурой для остановки движения жидкости в трубе, так как оно практически равно нулю. Главное – следить за тем, чтобы открытие происходило полностью. В противном случае возможно не только создание существенного гидравлического сопротивления (способного повлиять на работоспособность системы водоснабжения), но и быстрый износ запорного элемента.

Возможность установки на трубопроводы, по которым перемещается жидкость с высокой температурой.

Как работает водопроводная задвижка. Виды водопроводных задвижек

Несмотря на то, что схематически устройство всегда идентично, конструкция задвижек может меняться. Это зависит от конфигурации заслонки. Когда принцип герметизации основан лишь на поступательном движении, она именуется шпинделем. Но есть модификации, которые предполагают перекрытие пропускного канала посредством вращательного движения заслонки.

Она в нормальном (открытом) положении располагается параллельно оси трубопровода, а в закрытом – перпендикулярно ей. Запорная арматура данного типа могут быть оснащены клиновым, параллельным, шланговым, и шиберным механизмом блокировки потока, каждый из которых имеет характерные особенности и специфическую маркировку.

Клинковые задвижки

Эффективность достигается благодаря седлам, между которыми в закрытом положении располагаются упругие клинья. Эластичность позволяет достичь абсолютной герметичности. Если используется жесткие клинья или клинья с двумя дисками, устройство работает не менее эффективно. Последний вариант имеет большие допуски по точности. Оба способа отличаются надежностью и долговечностью.

Параллельные шиберные

Отличаются от предыдущей версии тем, что заслонки спаренные. Параллельными шиберными заслонками они называются потому, что обе они параллельны друг другу. Плюсы – долговечность, погрешности.

Шланговые

Альтернатива – шланговые механизмы. Здесь штоком пережимается гибкий шланг. Достоинства отсутствие механических узлов. Недостаток – непрочный материал шланга.

Виды задвижек для труб. Как работает задвижка: устройство и принцип действия

Задвижки – очень популярный и распространенный тип запорной арматуры. Благодаря своей надежности и простой конструкции они востребованы на транспортных и технологических трубопроводах с самыми разнообразными рабочими средами. В зависимости от конструктивного и материального исполнения, задвижки могут использоваться в системах с рабочими давлениями до 25 МПа и температурами до +565 °С. Далее описана конструкция и принцип работы задвижек, приведена их классификация, а также отмечены особенности разных модификаций данной арматуры.

Из чего состоит задвижка?

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:

Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
Параллельные.
Шиберные.
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:

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.
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.
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.

Виды задвижек для воды. Клиновая задвижка

В таком типе задвижек плоскости запорного элемента и уплотнительные седла расположены под углом друг к другу. Клин может быть цельным или состоять из двух соединенных между собой дисков.
Конструкция задвижки с жестким клином проще, но при этом имеет ряд недостатков. Для достижения герметичности перекрытия рабочей среды, углы клина и уплотнительных седел должны точно совпадать. Для вращения шпинделя необходимо приложить значительные усилия, а перепад температур может привесит к деформации запорного элемента и зацикливанию задвижки.
Применение дисковой задвижки не требует высокий точности совпадения углов клина и седел, так как такой затвор обладает способностью самовыравнивания или самоустановки. В дисковой задвижке шпиндель перемещается легче, чем в устройстве с жестким клином, однако подобная конструкция имеет большие габариты.
В разновидности задвижки с упругим клином диски затвора соединены между собой упругим элементом. Такая задвижка обладает еще большей способностью к самовыравниванию и, благодаря этому, герметично перекрывает рабочую среду даже при несовпадении угла посадочных седел с углом клина. Запорная арматура такого типа является компромиссом, так как обеспечивает большую надежность, чем устройство с жестким клином, и обладает меньшими размерами, чем обычная дисковая задвижка.
Параллельная задвижка представляет собой разновидность клиновой задвижки, диски клина и уплотнительные седла которой, расположены параллельно. Преимуществом такой конструкции является низкая вероятность заклинивания в закрытом положении, что позволяет применять такие запорные устройства в трубопроводах, подверженных перепадам температур.
Тип клина для задвижки выбирается производителем исходя из ее эксплуатационных характеристик.

Виды задвижек для газа. Разновидности запорной арматуры

К одним из наиболее распространенных типов арматуры следует отнести газовую, которая представлена в виде дисковых затворов, которые также делятся на несколько подвидов. Первые оснащены шпинделем выдвижного типа и представлены в виде стального корпуса, внутри которого он и размещается. За его движения отвечает гайка и маховик находящиеся неподалеку.

На поверхности шпинделя производится крепление двух дисков с клином, расположенным между ними. При вращении маховика шпиндель будет опускаться вниз, клин начнет раздвигать диски, которые и перекроют канал, ограничивая газовый поток. Открытие произойдет при вращении в противоположную сторону. Сальник отвечает за показатель герметичности устройства. Он наполнен набивкой, состоящей из специального уплотнительного материала.

Ко второму типу относится задвижка, которая оснащена шпинделем закрытого типа. Его монтаж производится на поверхности корпуса (крышке устройства), поэтому принять вертикальное положение он не сможет. Располагается он в верхней части клина и проходит через отверстие, которое способно перемещаться при вращательных действиях шпинделя. В нижней части корпуса располагается второй комплект с дисками.

При вращении клинья будут опускаться, и при достижении дна, верхний продолжит скольжение по поверхности второго, который слегка скошен, тем самым постепенно раздвигая диски. К еще одному типу запорных механизмов следует отнести краны, конструкция которых более простая, однако они используются не только в качестве запирающих элементов, но и для регулировки рабочего потока.

Разновидности газовых кранов:

Различны они по способу герметизации - натяжные и сальниковые.
Применяются разные материалы при изготовлении устройств – бронза, латунь или чугун.
По способу присоединения к системе – фланцевые и муфтовые.

Параллельные задвижки. Где используются чугунные задвижки?

Чугунные задвижки нашли свое применение в сфере ЖКХ, а именно – в таких сетях, как:

горячее и холодное водоснабжение;канализационные системы;отопительные системы;системы газоснабжения;нефтепровод.

Для полноценного применения арматуры необходимо выбрать оптимальный вариант с учетом особенностей и характеристик.

Задвижки применяются для перекрытия потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах различных давлений и условных (номинальных) проходов.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие преимущества:

незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе, что делает их особенно ценными при применении на трубопроводах, через которые постоянно движется среда с большой скоростью;отсутствие поворотов потока рабочей среды; возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости;относительно небольшая строительная длина;возможность подачи среды в любом направлении.

К недостаткам задвижек следует отнести:

невозможность применения для сред с кристаллизующимися включениями;сравнительно небольшой допускаемый перепад давлений на затворе;невысокую скорость срабатывания;возможность получения гидравлического удара в конце хода;трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.

Задвижка параллельная. В задвижках этого типа уплотнительные поверхности седел параллельны друг другу.

Затвор в параллельных задвижках обычно называют «диском», «шибером или «ножом». Однодисковые задвижки (шиберные) применяют тогда, когда не требуется высокой герметичности. Жесткая конструкция затвора позволяет использовать их для довольно больших рабочих давлений и температур рабочей среды.

Двухдисковые параллельные задвижки. Эти задвижки обеспечивают достаточно хорошее уплотнение в затворе в закрытом положении. Их применяют, когда требуется надежная герметизация.

Задвижка клиновая. К клиновым относятся задвижки, затвор которых имеет вид плоского «клина».

В клиновых задвижках седла и их уплотнительные поверхности параллельны уплотнительным поверхностям затвора и расположены под некоторым углом к направлению перемещения затвора. Задвижки выпускаются с цельным клином. Эта конструкция имеет ряд недостатков: повышенный износ уплотнительных поверхностей; потребность в индивидуальной пригонке седел и клина при сборе для обеспечения герметичности (это полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел и усложняет ремонт); возможность заедания клина в закрытом положении в результате износа, коррозии или под действием температуры.

Задвижки, как правило, применяются тогда, когда требуется весьма высокая степень герметичности затвора при закрытом положении задвижки.

Также задвижки делятся по типу на модели с выдвижным штоком (литая фланцевая задвижка) и с невыдвижным штоком. Наиболее мобильными и удобными в эксплуатации являются задвижки последнего вида.

Среди многообразия видов запорной арматуры выделяется и задвижка чугунная. Такие задвижки используются как запорное устройство в системах трубопроводов, по которым движется вода или нефтепродукты.