Задвижки чугунные: что это и для чего нужны

Принцип работы, устройство, схема и размеры задвижек чугунных

Во время проектирования любого трубопровода, необходимо предусмотреть установку деталей, позволяющих полностью перекрыть или частично ограничить поток рабочего вещества. Для решения поставленной задачи можно использовать кран либо вентиль.

Однако наиболее широкое распространение получили задвижки чугунные. Этот вид запорной арматуры является одним из самых доступных и может быть легко установлен самостоятельно.

Назначение и особенности конструкции

Задвижка является одним из видов запорной арматуры для трубопроводов.

С ее помощью можно регулировать поток вещества либо полностью его перекрыть.

Задвижки можно использовать в средах с газообразными, жидкими, сыпучими веществами различной химической активности и вязкости.

Основными элементами конструкции являются:

  1. Корпус. Состоит из основной части и крышки. Первый элемент расположен в магистрали, а второй предназначен для крепления и управления движением запорной детали. Корпус может быть изготовлен из стальных сплавов, алюминия, латуни либо ковкого чугуна. Чугунная задвижка покрывается эпоксидными грунтовками либо антикоррозийными красками.
  2. Запор (заслонка). Этот элемент конструкции может иметь форму клина, гибкой трубы, шибера либо диска. Для увеличения герметичности может покрываться слоем резины. Во время движения запор плотно входит в седло, которое находится в корпусе. В результате поток рабочего вещества перекрывается.
  3. Система привода. Необходима для управления движением запорного узла и представляет собой механическую конструкцию в виде маховика. Кроме этого задвижки могут оснащаться и другими типами приводов, например, электрическим или пневматическим.

Преимущества и недостатки

Одним из достоинств задвижек является простота их конструкции. Основная часть корпуса монтируется непосредственно в магистраль с помощью муфтового либо фланцевого соединения. Для крепления крышки используются болты или винты.

В результате задвижка не только легко устанавливается, но и обладает хорошей ремонтопригодностью.

Среди других преимуществ можно отметить:

  1. Высокие технические характеристики. В зависимости от назначения, задвижка может работать при температуре от -60 до 565 градусов и в диапазоне давления 0,16−25 МПа.
  2. Универсальность. Устройства способны функционировать в трубопроводах любого типа диаметром 15−2000 мм.
  3. Высокие гидравлические характеристики. Выбор задвижек осуществляется в соответствии с внутренним диаметром труб. Так как эти величины стандартизованы, устройство не способно влиять на показатель гидравлического сопротивления. Благодаря плавному движению заслонки во время перекрытия потока рабочей среды, исключается вероятность возникновения гидравлического удара.
  4. Ремонтопригодность. В случае износа запорного элемента или прокладок их легко можно заменить.
  5. Большой срок эксплуатации. Все основные элементы конструкции изготовлены из прочных материалов, рассчитанных на работу в конкретной среде.

Однако есть у задвижек и несколько недостатков. Одним из главных можно считать большой вес устройства и его размеры.

Это усложняет монтаж в трубопроводах большого диаметра. Для проведения работ по установке необходимо задействовать несколько рабочих либо специальные подъемные механизмы.

Также можно отметить еще несколько недостатков:

Однако есть у задвижек и несколько недостатков. Одним из главных можно считать большой вес устройства и его размеры.

  1. Чугун сравнительно слабо противостоит коррозии и со временем его поверхность покрывается известковым налетом и раковинами, а также ржавеет. Это может привести к нарушению герметичности при закрытии потока рабочей среды.
  2. Так как чугун является хрупким материалом, при сильных ударах изделие может быть повреждено.
  3. В бюджетных задвижках используется недорогое сальниковое уплотнение, быстро выходящее из строя.

Однако преимущества изделия перевешивают его недостатки. Именно поэтому задвижки нашли широкое применение при создании трубопроводов различного назначения.

Основные виды

Система классификации задвижных узлов довольно сложная. В зависимости от технологии изготовления корпусов задвижки могут быть литыми, сварными, кованными и комбинированными.

Основным способом получения корпуса является литье.

Комбинированные изделия создаются из кованных и штампованных элементов, которые затем соединяются с помощью сварки.

Существует отдельная классификация в соответствии с видом уплотнения:

  1. Графитоармированные.
  2. Сальниковые. Подвижная деталь конструкции отделена от рабочей среды сальниковым уплотнением, предварительно пропитанным маслом.
  3. Сильфонные. Герметичность достигается благодаря применению гофрированных оболочек, обладающих высоким показателем упругости. Для их изготовления используются различные синтетические либо металлические материалы.

Также изделия подразделяются на 2 группы в зависимости от способа передачи усилия запорному элементу — вращательные и поступательные. Следующий вид классификации связан с используемым в изделии приводом:

  1. Ручной. Усилие на заслонку передается с помощью маховика и винтового штока.
  2. Электрический. Запирающий элемент конструкции перемещается шпинделем, который одновременно является якорем электрокатушки.
  3. Гидравлический. Подвижный шток с заслонкой установлен в герметичный цилиндр, а давление на него производит гидравлическая жидкость.
  4. Пневматический. Для перемещения запорного элемента используется сжатый воздух.

Существует несколько типов задвижных узлов, отличающихся конструкцией запорного устройства. Одними из распространенных являются клиновые. В этих изделиях затвор изготовлен в форме клина. Для увеличения герметичности запорный элемент может оснащаться дополнительным покрытием.

Примером может быть задвижка чугунная с обрезиненным клином. В шланговых задвижных узлах запорный механизм сдавливает эластичный шланг, изготовленный из резины.

В параллельных задвижках запорный элемент представляет собой плоский диск либо шибер. Чтобы полностью перекрыть поток рабочей среды, он должен опуститься в специальное углубление в корпусе. Кроме этого, выпускаются поворотные задвижные узлы. Они оснащены запорным элементом в форме диска, расположенного на центральной линии магистрали. Во время работы диск вращается вокруг своей оси и перекрывает поток вещества.

Правила монтажа

Установка изделия в промышленный трубопровод должна выполняться только квалифицированными специалистами.

Наиболее распространенными при этом являются чугунные фланцевые задвижки. Это связано с удобством проведения монтажных работ.

Необходимо следовать определенному алгоритму действий:

Правила монтажа.

  1. Демонтаж запорного узла должен проводиться только при условии отсутствия рабочей среды в трубопроводе. При необходимости места крепления очищаются от всех видов загрязнения.
  2. Перед установкой необходимо проверить качество фланцев. При визуальном осмотре на фланцевой шайбе не должно быть трещин, выемок, царапин и других дефектов.
  3. Запорный узел для водопровода необходимо монтировать на прямолинейных участках магистрали. Это позволит устранить избыточные напряжения в местах перекосов, приводящих к появлению протечек. Если устанавливается тяжелая задвижка, нужно использовать специальные жесткие опоры.
  4. Во время эксплуатации к маховикам нельзя прикладывать большие усилия.
  5. Если при монтаже используются специальные подъемные устройства, изделие обвязывается мягкими стропами. Кроме этого, нужно избегать крепления за штурвал либо шток.

При выборе обязательно следует учитывать характеристики изделия.

В быту часто применяются задвижки, изготовленные из цветных металлов. Также нужно уделить внимание качеству задвижного узла, ведь именно от этого зависит эффективность и безаварийность работы трубопровода.

Задвижки чугунные: что это и для чего нужны

Задвижки чугунные используются для устройства трубопровода и ограничения потока перемещения сред различного характера. Традиционное изделие пользуется спросом благодаря своим характеристикам. Компактные размеры позволяют ее установку в сложных местах.

Задвижки чугунные направлены на полное перекрывание движения потока рабочих сред. Принцип работы основан на совершении возвратно-поступательных движений путем перпендикулярного перекрытия движения проходящей среде. Этим они отличаются от принципа действия крана или вентиля. Задвижки получили наибольшую популярность для перекрытия агрессивных потоков, для организации контроля в труднодоступных участках. Кроме того, они выдерживают достаточно большой напор, который не выдерживают современные изделия.

Описание действия чугунной задвижки

Действие задвижки выполняется в двух режимах: для открытия или закрытия потоков. Она не несет функций регулирования скорости сред.

Положительные и отрицательные функции задвижки.

  • материал исполнения делает задвижку пригодной для монтажа в различных областях и условиях применения;
  • имеет компактную линейную длину;
  • благодаря небольшому гидравлическому сопротивлению задвижку включают в устройство любых магистральных сетей;
  • конструкция задвижки не имеет сложных узлов;
  • чугунная задвижка устойчива к коррозии;
  • долгий срок функциональности;
  • может выдерживать давление в трубопроводных магистралях, превышающее 1,6 мегапаскаль.

Однако наряду с положительными характеристиками, задвижки наделены и негативными качествами.

  • быстрый износ уплотнительных деталей задвижки, которые практически невозможно заменить;
  • поворотные процессы выполняются крайне медленно;
  • задвижка достаточно большая по высоте.

Систематизация чугунных задвижек

Чугунные изделия можно разделить по нескольким классификациям.

  1. Устройство запирающего элемента;
    1. клиновая задвижка;
    2. параллельное устройство.
  2. По восприятию давления в сети;
    1. под высоким давлением;
    2. под средним;
    3. при низком давлении.

По основанию чугунного изделия можно определить способность выдерживания рабочего напора. Плоский контур говорит о рабочем с низком напоре, для среднего необходимо выбирать овальное очертание, корпус в виде шара произведен для работы с высоким напором.

  1. Расположению элемента хода;
    1. шпиндель выдвижной. Поступательными или винтовыми движениями шпиндель открывает или закрывает движение потоков. Такое устройство подходит для работы с различными средами – это несомненное достоинство изделия. Недостатком является поднимание на большую высоту элемента чугунной задвижки в положении «открыто»;
    2. шпиндель невыдвижной. Работа шпинделя происходит исключительно в пределах задвижки. Действие рабочего потока затрагивает все детали устройства. Достоинством такой конструкции являются компактные размеры, это позволяет оборудовать магистрали в самых плохо доступных местах и участках. К негативным моментам относится ограничение по составу среды.

Для агрессивных масс невозможно устройство невыдвижного вала чугунной задвижки.

Принцип работы чугунного параллельного изделия

Чугунные элементы с параллельным принципом работы выполнены из дисков, которые соединены между собой последовательно. При перекрытии проходящей среды диски раздвигаются, позволяя клину опуститься. Элементы, которые выполняют функцию уплотнения, находятся под углом 90° к основной линии задвижки.

Характеристики чугунной детали позволяют принимать напор около 10 бар для сред из пара и водных потоков с температурным пределом двести градусов.

Изделия производятся с различными сечениями от 50 до 420 миллиметров. Устройства с сечением свыше 125 миллиметров дополнено устройством электропривода. Это делает возможность удаленного контроля над работой перекрытия потоков.

Устройство с электроприводом обычно устраивают в местах, доступ к которым ограничен. Все регулирование выведено на центральный пункт управления магистральной сети.

Положительные качества задвижки, оборудованной электроприводом

Скорость процесса значительно увеличивается. Это достаточно важный момент для перекрытия трубопровода с большим сечением. Такие детали ставят на всех участках магистральных сетей, имеющих особо важное назначение.

Быстрый ответ на сигнал и ускорение реагирования – ключевой акцент в чугунных параллельных задвижках с электроприводом.

Принцип работы чугунной клиновой задвижки

В клиновом элементе принцип работы происходит при помощи вала. У устройства есть один существенный недостаток. В случае нечастого использования клиновый элемент может заедать. Как и у параллельной задвижки, уплотнители достаточно быстро теряют свои характеристики.

Это все негативные особенности, которые с лихвой поглощают положительные качества клиновой задвижки.

  • чугунное изделие выдерживает направление газового потока около 30 метров в секунду. Для жидкой среды эта цифра не превышает 4 метра в секунду;
  • клин выполнен в форме прорезиненного диска, что облегчает его работу;
  • плавная работа устройства в сочетании с уменьшением крутящих моментов значительно повышает качество функционирования изделия;
  • резиновое покрытие на клинообразном элементе соответствует всем законодательным нормам и международным стандартам;
  • резиновое уплотнение позволяют герметично и прочно перекрывать движение потоков.

Чугунные изделия могут применяться в магистральных сетях с температурой протекания потока 5-225°.

Читайте также:  Как правильно выбрать унитаз компакт?

При выполнении процесса производства изделий учитываются особенности монтажа и характеристики трубопровода. Подобрать необходимый элемент не трудно для установки на любой отрезок с любым сечением.

Функциональные особенности

Такое изделие получило широкое применение при устройстве ГВС и ХВС, кроме того на канализационных магистралях и теплопроводах. Широкий ассортиментный перечень позволяет выбрать идеальное решение для различного спроса. Элементы в зависимости от области использования окрашивают в синий (для холодных вод) или красный (для горячих потоков) цвет.

Сложности в процессе использования не возникает. Поворотным движением изделие открывает или перекрывает движущиеся массы. Промежуточного положения уменьшающего скорость протекания, задвижки не имеют.

Монтаж чугунной задвижки

Для соединения запорных элементов применяют четыре варианта выполнения работы:

  • фланцевое соединение;
  • муфтовое соединение;
  • соединение в раструб;
  • при помощи сварки.

Фланцевое соединение наиболее часто применяют в магистральных сетях. Рассмотрим процесс установки наиболее подробно.

До начала монтажа следует проверить соответствие обрезным дискам. Затем необходимо установить уплотнительные ободки в каналы, которые расположены на дисках. После этого, фланцы присоединяют и фиксируют при помощи крепежных элементов друг к другу.

Стыки необходимо проверить на герметичность, после этого поверхности соединения можно обработать силиконом или герметиком.

На срок функционирования чугунного изделия влияет правильный монтаж, перед началом которого все соединительные поверхности и потоки необходимо подготовить.

  • для проведения установки следует перекрыть движение потоков по трубопроводу, выполнить очистку его от грязевых отложений и твердых вкраплений;
  • поверхности в местах соединения пропаривают горячей водой, после чего просушивают;
  • выполнить процесс установки задвижки;
  • важно при покупке изделия проверить его на соответствие всем техническим нормам и параметрам, возможности пропускания требуемых потоков. Если существуют отклонения – качество перекрытия потоков может быть неэффективным, изделие быстро выйдет из строя;
  • маховик задвижки не должен быть направлен вниз, в противном случае при ее открытии потоки вытекут;
  • фланцевые элементы должны быть ровными.

Заключение

Чугунная задвижка полностью обеспечивает надежное перекрытие проводящих масс. После демонтажа при наличии хорошего уплотнения, изделие возможно использовать вторично.

Чугун не коррозиен, что продлевает срок эксплуатации изделия при достойных технических параметрах.

Невысокая стоимость и достойные технические параметры по сравнению со стальными элементами выделяет чугунную задвижку на первый план.

Чугунные задвижки в устройстве небольших сетей водопровода и отопления используют не так часто как раньше. Для перекрытия паровых потоков, магистральных сетей или сыпучих сред задвижка по-прежнему незаменима.

Какими бывают задвижки для трубопроводов, устройство и принцип работы

Эксплуатация любой трубопроводной промышленной магистрали предусматривает наличие элементов, перекрывающих поток жидкости, газа, сыпучих материалов и других видов рабочих тел при необходимости обслуживания или ремонта. Функции запора и регулировки потока движущегося вещества в линиях выполняют задвижки для трубопроводов, имеющие различное назначение и конструктивное исполнение.

Область применения

Задвижки используют в качестве запорной и регулирующей поток арматуры в трубах, иногда с их помощью управляют объемом подачи за счет снижения условного диаметра прохода.

Задвижки редко применяются в быту, в основном они служат для регулировки водо- и газоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в магистралях для транспортировки газа, нефти, пищевой и химической промышленности при подаче технологических компонентов в производственном процессе.

Запорные элементы используют на трубопроводах с большими условными диаметрами прохода, применяемые материалы изготовления – недорогие черные и цветные металлы в различных сочетаниях.

Рис.1 Запорное оборудование для водоснабжения

Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия или регулирования потока вещества, проходящего по магистрали. Они могут работать в среде с газообразными, сыпучими, жидкими веществами различной вязкости и химической активности.

Основными конструктивными элементами в системе задвижки любой конструкции являются:

  • Корпус. Состоит из основной части и крышки, первая помещается непосредственно в магистраль, а вторая служит для крепления и управления перемещением запорного элемента. Корпус выполняют из металла: стальных сплавов, нержавейки, латуни, алюминия, ковкого чугуна, последний покрывают антикоррозионными слюдосодержащими красками или эпоксидными грунтовками.
  • Запор. Элемент (заслонка) имеет конструктивное исполнение в виде металлического клина, шибера, диска или гибкой трубы из эластичных материалов, для повышения герметичности металл иногда покрывают резиной (эластомер). При перемещении узел плотно входит в профильное седло, расположенное в корпусе, и герметично перекрывает канал.
  • Приводная система. Предназначена для управления перемещением заслонки в узле, представлена механическими конструкциями в виде маховика, перемещающегося на выдвижном или стационарном штоке, также используются пневматический, электрический и гидравлический приводы.

Рис. 2 Трубопроводные задвижки из стали – параметры по ГОСТ 9698-86

Достоинства задвижек

Основные параметры задвижек регламентированы ГОСТ 9698-86, используемые в промышленности изделия имеют следующие особенности:

  • Простота конструкции. Корпус состоит из основной части, помещаемой в линию посредством фланцевого или муфтового резьбового (для малых диаметров) соединения, его крышка крепится гайками или болтами – это упрощает процедуру установки, демонтажа и ремонта устройства.
  • Высокие технические характеристики. Задвижная арматура в зависимости от назначения и условий эксплуатации выдерживает рабочую температуру от -60 до +565 С., давление от 0,16 до 25 Мпа. (1, 6 – 250 бар.) в стальных конструкциях. При этом предел давлений для чугуна составляет 25 бар., для изделий из цветных металлов – 40 бар.

Рис. 3 Запорная чугунная фланцевая арматура

  • Универсальность. Устройства могут работать в магистралях любого назначения с высокой химической активностью передаваемых веществ, рассчитаны на использование в трубопроводах диаметров от 15 до 2000 мм.
  • Высокие гидравлические характеристики. Задвижные устройства подбирают по внутреннему диаметру трубопроводов, имеющему стандартные значения, поэтому они не влияют на гидравлическое сопротивление в линии. Плавное перемещение заслонки при перекрытии потока транспортируемого вещества позволяет избежать гидравлического удара в системе. Конструкция задвижных элементов и корпусного седла рассчитана на создание высокой герметичности перекрываемого канала.
  • Хорошая ремонтопригодность. Монтаж и ремонт арматуры и фитингов с задвижками легко провести при наличии простого инструмента и комплектующих – разводных сантехнических ключей, прокладок. Заслонки и прокладки в случае износа просто снять и поменять на новые.
  • Длительный срок службы. Корпусные детали и затворы изготавливаются из прочных долговечных материалов, рассчитанных на использование в конкретной рабочей среде, внутренние заслонки делают из коррозионно-устойчивых металлов – это существенно увеличивает их эксплуатационный срок.

Рис. 4 Виды задвижек из цветных металлов

Минусы

При изготовлении запорной арматуры для удешевления часто используют чугун, подобные конструкции имеют следующие недостатки:

  • Высокий вес задвижек затрудняет монтаж узлов при больших диаметрах трубопроводов – может понадобиться несколько рабочих или специальная подъемная техника для удержания массивной детали. К примеру, вес чугунного запора с условным проходом 1600 мм. Согласно ГОСТ 9698-86 составляет 10025 кг.
  • Чугун относится к коррозионно неустойчивым материалам, со временем его внутренняя поверхность ржавеет, покрывается раковинами и известковым налетом – это приводит к нарушению герметизации при перекрытии потока.
  • Еще к одним недостатком чугуна относится его хрупкость, приводящая к необратимой поломке изделия при сильных ударных воздействиях.
  • Дешевое сальниковое уплотнение с набивкой, какое находит применение в бюджетных чугунных изделиях, не является достаточно герметичным по сравнению с современными торцевыми уплотнениями – в процессе его эксплуатации нередко возникают утечки транспортируемого вещества.

Рис. 5 Принцип работы затвора клинового типа

Задвижки для трубопроводов – виды и классификация

Задвижные узлы имеют разные конструктивные и физические параметры, по конструкции и классификации задвижек их подразделяют на следующие классы:

  1. По технологии изготовления корпуса:
  • Сварные.
  • Литые – основной метод формообразования корпусов.
  • Кованые или штампованные – технология применяется для создания высокопрочных корпусов, детали соединяются между собой сваркой.
  • Комбинированные – производятся из кованых и штампованных деталей посредством сварки.
  1. По типу уплотнения:
  • Графитоармированные, жидкометаллические.
  • Сальниковые – подвижной шпиндель или шток отделяется от рабочей среды сальниковой прокладкой, пропитанной маслом и сжатой накидной гайкой или специальной деталью – сальником.
  • Сильфонные – герметичность достигается за счет использования гофрированных упругих оболочек из металлических и синтетических материалов.

Рис. 6 Разборка клиновидной системы (корпус, вид клина задвижки)

  1. По типу передачи усилия к заслонке:
  • Вращательное – применяется в ручных механических системах, где винтовой шпиндель перемещается за счет маховика.
  • Поступательное – шток имеет цилиндрическую форму и перемещается за счет передачи ему усилия гидравлическим или электрическим способом.
  1. По типу привода:
  • Ручной – для передачи усилия используют маховик и шпиндель с резьбой.
  • Электрический – управление задвижкой происходит перемещающимся шпинделем, который является якорем электрокатушки.
  • Гидравлический – на подвижный шток с заслонкой, помещенный в герметичный цилиндр, оказывает давление гидравлическая жидкость.
  • Пневматический – шпиндель передвигается за счет давления на его поверхность сжатого воздуха.

  1. По конструктивному исполнению затворного узла:
  • Клиновые. Затвор имеет клиновидную форму, при опускании располагается между двумя наклонными седельными поверхностями.
  • Параллельные (одно- или двухдисковые, шиберные). Затворный элемент сделан в форме плоского диска или шибера, которые запирают канал, опускаясь в небольшие профильные углубления в корпусе.
  • Шланговые. При работе системы затворный механизм сдавливает эластичный резиновый шланг, перекрывая тем самым канал движения вещества.
  • Поворотные. Запорный элемент в виде диска располагается в канале трубы на его центральной линии, при работе он разворачивается вокруг центральной оси и перекрывает поток проходящего вещества.

Клиновые задвижки

Устройство задвижки данного типа представляет собой заслонку с расположенными под углом поверхностями, которая при отпускании располагается в клинообразном седельном гнезде.

Жесткий клин

Модель отличается невысокой стоимостью, простотой, жесткостью, надежностью и хорошими параметрами герметичности, при изготовлении требует использования высокоточного оборудования. Клин шарнирно подвешен к шпинделю, размещенному в верхней крышке, и опускается в канал по встроенным в корпус направляющим, система способна работать с большими перепадами давления. К недостаткам относится сложный ремонт и заклинивание при воздействии высоких температур в результате линейного расширения металла при нагревании.

Рис.8 Двухдисковый клин – конструкция

Клин с двумя дисками

Клиновые модели данного типа состоят из заслонки в виде двух размещенных под углом дисков с разжимной деталью между ними (имеет вид шарообразного грибка) – это позволяет ей самоустанавливаться, обеспечивая при этом высокую плотность перекрытия канала и исключая заклинивание.

Типы задвижек с двумя дисками имеют сложное конструктивное исполнение и соответственно дороги, их преимущества – малый износ затворных и седельных поверхностей за счет отсутствия контакта по пути перемещения, высокая степень герметизации, небольшое прилагаемое усилие для закрывания прохода.

Устройства выпускают только с выдвижным штоком, многие модели бывают с кольцевыми уплотнениями на затворных дисках, позволяющими повысить герметизацию прохода.

Рис. 9 Разновидности поворотных систем

Упругий клин

В данной конструкции привод затвора разрезан на две части и между ними расположен пружинящий элемент – это позволяет перемещаться уплотнительным элементам относительно друг друга на небольшой угол, обеспечивая тем самым лучший контакт с седельным кольцом. При изготовлении не требуется высокоточная подгонка, исключено высокотемпературное заклинивание, к недостаткам относится повышенная истираемость плоскостей клина в результате раннего вступления в контакт при опускании.

Читайте также:  Как выбрать унитаз без брызг?

Поворотные

Устройство такого типа называют дисковым поворотным затвором, при работе диск располагается в потоке вещества и перемещается по его направлению. Диски используются в системах с диаметром трубопроводов до 1200 мм. при температурах среды от -200 до +450 С. и давлении до 600 бар. Устройство имеет простую конструкцию, малые размер и массу, хорошо герметизирует перекрываемый канал, легко ремонтируется. К недостаткам относят высокое сопротивление потоку, работу только в одну сторону, невозможность использования в среде с повышенной вязкостью и загрязненностью.

Параллельные (шиберные)

В данных устройствах поверхности седел и затворного диска параллельны, при опускании диск (шибер) герметично перекрывает проход за счет давления на его поверхность проводимой среды. К недостаткам относят большие энергозатраты на перемещение в результате трения уплотнительных колец седла и шибера на всем пути движения и соответственно повышенное истирание герметизирующих поверхностей. Используется при пониженных требованиях к герметичности, легко обслуживается и ремонтируется.

Рис.10 Шиберные параллельные задвижки

Шланговые

При транспортировке агрессивной химической среды в системе, задвижки должны иметь высокую защиту от коррозии – лучшим вариантом в этом случае является использование устройств шлангового типа. Узел имеет рабочий канал в виде эластичного гибкого шланга, который при перекрытии потока сжимается в средней части.

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Маркировка

Маркировка задвижной трубопроводной арматуры регламентируется в соответствии с ГОСТ 4666-75, она выполняется на корпусе или табличке с указанием следующих данных:

  • наименование предприятия;
  • давление, температура;
  • проходной диаметр;
  • марка стали в случае использования материалов со специальными свойствами (повышенной коррозионной, температурной стойкостью);
  • знак качества при его наличии.

Рис. 12 Примеры маркировки

Монтаж запорной арматуры в системах водоснабжения

Установка задвижки в магистральный трубопровод промышленного назначения проводится квалифицированными специалистами, при этом наиболее часто используется соединение элементов друг с другом с помощью фланцев. При проведении работ в водопроводной магистрали действуют, соблюдая следующие особенности установки:

  1. Съем запорной арматуры водопровода проводят только при отсутствии рабочей жидкости в системе, при необходимости трубы в местах соединений защищают от грязи, окалины, известкового налета.
  2. Перед монтажом запорной арматуры проверяют качество фланцев – фланцевая шайба не должна иметь трещин, царапин, выемок и прочих дефектов.
  3. Запорная арматура водопровода размещается на строго прямолинейной части магистрали и ровных участках земной поверхности – это позволяет избежать чрезмерных напряжений в местах изгибов и перекосов, вызывающих протечки. При монтаже тяжелых узлов используют дополнительные жесткие опоры.
  4. При эксплуатации не допускается прилагать чрезмерное усилие к маховикам, посредством которых приводятся в действие запорные заслонки – это может привести к поломкам и трещинам.
  5. Монтаж следует проводить с обвязкой мягким стропом, избегая крепления за шток или штурвал и стараясь не повредить защитное покрытие – это приводит к преждевременной коррозии. Падение с высоты и механические удары недопустимы.

Рис. 13 Способы монтажа и настройки запорных устройств

Перед выбором запорной арматуры необходимо учитывать ее характеристики в соответствии с ГОСТ – наиболее высокими параметрами обладают стальные промышленные изделия. Для бытового использования подходят задвижные узлы для трубопроводов из цветных металлов – они имеют небольшие размеры условного прохода и доступный монтаж с помощью резьбовых муфт.

Ознакомительное видео про задвижки для трубопроводов

Чугунные водопроводные и печные задвижки: виды и отличия

Трубопровод любого типа требует наличия специальных деталей, с помощью которых полностью перекрывается либо частично ограничивается поток рабочей среды. Для этого могут использоваться привычные всем нам вентили и краны. Однако наибольшее распространение получила такая запорная арматура, как задвижка чугунная. Полное перекрытие движения среды по магистрали осуществляется за счёт её установки под прямым углом к направлению потока рабочей среды.

Чугунные задвижки устанавливают на водопроводных магистралях самого разного назначения

Достоинства, недостатки и классификация

Специфика устройства чугунной задвижки заключается в том, что её запорный элемент может находиться только в одном из двух крайних положений – «Открыто» и «Закрыто». То есть она не предназначена для плавного регулирования объёма проходящего по трубопроводу вещества.

Чугунные задвижки обладают следующими основными преимуществами:

  • пригодны для эксплуатации в самых разных условиях;
  • имеют небольшую строительную длину;
  • характеризуются незначительным гидравлическим сопротивлением. Благодаря этому свойству задвижка чугунная является неотъемлемым компонентом любого магистрального трубопровода;
  • сравнительная простота конструкции.

Эксперты выделяют у таких устройств и ряд недостатков.

  • изнашивание в затворе и корпусе задвижки уплотнительных поверхностей, которые трудно поддаются ремонту;
  • для закрытия и открытия арматуры данного вида требуется немалое время;
  • большая строительная высота (особенно касается это задвижки чугунной клиновой с выдвижным шпинделем).

Клиновая задвижка — один из самых распространенных видов подобных устройств

Классификация этих устройств осуществляется по трём основным критериям.

1. Конструкция запорной части. Задвижки бывают клиновые и параллельные.

2. Рабочее давление: высокое, среднее, низкое.

Полезно знать! О принадлежности к той или иной группе потребителю подскажет корпус изделия. Чугунные задвижки, рассчитанные для работы под низким давлением, имеют плоскую форму, при среднем уровне давления — овальную, а у способных выдерживать высокое давление корпус уже шарообразный.

3. Расположение ходового узла: с выдвижным шпинделем, с невыдвижным шпинделем.

Принцип функционирования и особенности

Параллельные чугунные задвижки перекрывают поток благодаря тому, что входящие в их конструкцию два последовательно соединённых диска раздвигаются, когда размещённый между ними клин опускается вниз. Уплотнительные кольца в корпусе и на дисках располагаются перпендикулярно оси задвижки.

Задвижки выпускаются разных диаметров, модели самых больших диаметров комплектуются электроприводами

Устройства параллельного типа из чугуна выпускаются на условное давление порядка 10 бар для пара и воды, температура которых достигает 200˚С. Диаметр изделий может быть 420, 350, 200, 125, 100, 80 и 50 миллиметров. Причём, детали с диаметрами 420-125 мм производятся и с электроприводом.

Такое исполнение позволяет управлять работой подобных устройств дистанционно. С учётом этого, установка задвижки чугунной с электроприводом практикуется в труднодоступных местах трубопровода. Перекрытие движения рабочей среды в этом случае выполняется с единого пульта контроля и управления работой магистрали.

Помимо простоты эксплуатации, задвижки с электроприводом ускоряют данный процесс. Нередко это бывает полезным, особенно, если трубопровод имеет большой диаметр. Поэтому задвижки с электроприводом часто можно увидеть на ответственных участках магистралей. Необходимо отметить одну особенность конструкции этих деталей. Электропривод может быть оснащён возвратной пружиной. Такое устройство запорного механизма обеспечивает в конечном итоге повышение скорости его реакции на сигнал управления.

В отличие от параллельной, закрытие прохода в клиновой задвижке выполняется укреплённым на шпинделе клином. При редком использовании этого механизма клин может заедать. К тому же, уплотнительные кольца в клиновой задвижке изнашиваются быстрее, чем в параллельной. Однако у изделия с обрезиненным клином этот недостаток проявляется не столь заметно. Из других особенностей такого технического решения стоит выделить:

  • способность выдерживать скорость перемещения газообразной среды до 30 м/сек., а жидкой – до 4 м/сек;
  • обрезиненный клинообразный диск позволяет проводить открывание и закрывание прохода с меньшими усилиями;
  • сокращение крутящего момента в сочетании с плавностью работы задвижек чугунных с обрезиненным клином повышает удобство эксплуатации;
  • для обрезиненной поверхности используется резина, качество которой соответствует требованиям международных стандартов;
  • обрезиненный клин обеспечивает более высокие показатели прочности и герметичности запорной арматуры.

Для обеспечения высокой герметичности применяют задвижки с обрезиненным клином

Печная задвижка. Особенности конструкции

Запорная арматура данного типа монтируется в вытяжной воздуховод приборов отопления.

Полезная информация! Форма задвижки печной чугунной зависит от очертаний дымоходного канала. Иными словами, корпус такой запорной арматуры должен соответствовать геометрии воздуховода.

Как и в любую другую аналогичную по функционалу деталь, в неё входят следующие элементы:

  • корпус. Представляет собой чугунную раму, на боковых гранях которой располагаются направляющие пазы;
  • запорный элемент. Это – щитовая заслонка, движущаяся в пазах корпуса и герметизирующая дымоходный канал;
  • управляющий механизм. Выглядит он как обычная рукоять, встраиваемая в щитовую заслонку.

Задвижка чугунная печная производится в двух вариантах.

Прямоугольная задвижка. Такое название не всегда выглядит корректным. Действительно, углы у неё составляют 90 градусов, но сегодня выпускаются образцы и с равными сторонами, то есть квадратные.

Задвижки для печи бывают разных форм и служат для регулировки тяги в дымоходе

Прямоугольный вариант может представлять собой достаточно габаритную печную задвижку с длиной заслонки до 600 миллиметров. Обычное место монтажа – дымоходные каналы русской печи, барбекю или камина. В настоящее время повышенным спросом пользуются задвижки со сторонами 26×13 см. Именно такой размер у типовой печной трубы жилого дома.

Задвижка с круглой рамой. Это особая задвижка, получившая название вьюшка. Её корпус выглядит в виде округлой плиты с круглым отверстием. Запорный элемент такой печной задвижки – диск, который, накрывая вышеуказанное отверстие, останавливает воздухообмен в дымоходе. Орган управления – рукоять — располагается по центру дисковой заслонки. Поскольку этот элемент разогревается «выхлопными» газами до высокой температуры, регулировать руками воздухообмен с помощью печной задвижки-вьюшки неудобно. Поэтому обычно её используют как дополнительную заслонку, открываемую перед розжигом печи. Закрывается она после того, как топливо сгорит полностью.

Монтаж задвижки чугунной фланцевой

Для соединения запорной арматуры существуют следующие способы:

Кратко остановимся на технологии монтажа задвижки фланцевой, поскольку такая деталь получила наибольшее распространение.

  1. Проверка соответствия обрезным фланцам.
  2. Установка в каналы, расположенные на пластинах, уплотнительных колец.
  3. Присоединение фланцев друг к другу.
  4. Фиксация их при помощи болтов.
  5. Плотное затягивание гаек.
  6. Проверка герметичности стыков. При необходимости фланцевое соединение заделывается герметиком.

Чугунная запорная арматура для отопления и водоснабжения в последнее время стала использоваться реже. Однако для паровой системы, канализации и транспортировки сыпучих материалов, её роль по-прежнему значительна.

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.

Читайте также:  Стальные тройники: виды, классификация, область применения

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.
Принцип действия параллельных, шиберных и шланговых задвижек

Как разновидность клиновых иногда рассматривают и параллельные задвижки. Их затвор имеет не клиновидную форму, но по конструкции схож с двухдисковым клином. При этом диски затвора параллельных задвижек расположены параллельно друг другу. При перекрывании потока они прижимаются к уплотнительным поверхностям седел специальным клиновым грибком, который находится посредине.

Шиберные задвижки можно рассматривать как параллельные с одним диском. Это очень простые устройства, в которых поток среды отсекается плоским затвором, работающим подобно гильотине. Отдельные их модификации даже оснащаются ножевым затвором для разрушения частиц среды, попавших в корпус во время перекрытия трубопровода. Такая арматура используется с загрязненными средами, в которых есть много механических примесей. По герметичности перекрывания она существенно уступает клиновым задвижкам.

Шланговые устройства принципиально отличаются от остальных типов и по конструкции, и по принципу действия. Их относят к задвижкам, поскольку здесь выполняется классический принцип действия задвижки – просвет трубы перекрывается при опускании штока перпендикулярно потоку. У шланговых моделей нет затвора как такового, а через корпус проложен гибкий шланг. Когда трубопровод нужно перекрыть, при вращении маховика опускается шпиндель, который просто пережимает этот шланг.

Подобная конструкция полезна в трубопроводах, по которым транспортируются очень агрессивные среды. Наличие шланга в полости арматуры исключает контакт металлических элементов со средой и предупреждает их коррозию.

Как работают задвижки с выдвижным и невыдвижным штоком

Ходовой узел задвижки – резьбовое соединение шпиндель-гайка – основной элемент, который передает усилие от вращения маховика к затвору. Этот узел может быть расположен как в полости арматуры, так и снаружи:

  1. Выдвижной шпиндель соединен с затвором своим нижним концом. Гайка расположена снаружи, и при вращении маховика шпиндель выдвигается вверх на величину хода затвора. Такая конструкция исключает контакт ходового узла с рабочей средой, что продлевает срок службы арматуры и позволяет использовать ее с более агрессивными средами (или при высоких температурах). Задвижки с выдвижным шпинделем более надежны и просты в обслуживании, поскольку существует свободный доступ к сальниковому уплотнению. Единственный минус подобных устройств – увеличенный вес и большая строительная высота, а также необходимость оставлять свободное место над маховиком для выдвижения шпинделя при открывании арматуры.
  2. У задвижек с невыдвижным шпинделем ходовой узел находится в полости задвижки. Шток закреплен верхним концом и не меняет своего положения при открывании и закрывании устройства. Во время вращения маховика затвор вместе с ходовой гайкой передвигается вверх или вниз относительно шпинделя. Поскольку у таких устройств резьбовое соединение находится в рабочей среде, а доступ к сальнику закрыт, они менее устойчивы к агрессивным средам и сложным рабочим условиям. Их не устанавливают на ответственных объектах, но используют в обстоятельствах, когда важна малая строительная высота и небольшой вес.

Сравнительная таблица применения задвижек с выдвижным и невыдвижным штоком

Условия примененияЗадвижки с невыдвижным шпинделемЗадвижки с выдвижным шпинделем
Диапазон диаметров DN, мм40–50015–1200
Диапазон максимальных рабочих давлений PN, МПа1,61,6–10,0
Диапазон температур транспортируемого вещества, ºС-15…+130-70…+450
Рабочие средыЧистая горячая и холодная вода, неагрессивные среды (нефть, минеральные масла)Горячая и холодная вода, вещества с любой степенью агрессивности, нефтепродукты, газ

Таким образом, несмотря на сходный принцип работы, разные типы задвижек имеют несколько отличное устройство и область применения. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Но мы готовы подобрать оптимальные задвижки для монтажа на вашем трубопроводе. Знакомьтесь с нашим каталогом и звоните +7 (812) 920-05-98 – специалисты «Компании Север» помогут вам с выбором арматуры подходящего устройства.

Какие задвижки лучше: стальные или чугунные

Прибор представляет собой вид запорной арматуры, запирающий элемент которой перемещается перпендикулярно оси потока транспортируемых веществ. Его используют для регулирования и остановки движения рабочей среды. Устанавливают в технологических и магистральных трубопроводных системах. Применяют:

  • для организации водоснабжения;
  • на предприятиях нефтегазового сектора;
  • в системах пожаротушения;
  • в городском хозяйстве;
  • на энергетических объектах;
  • в других отраслях промышленности.

В большинстве случаев устройства являются полнопроходными: диаметр проходного отверстия равен сечению подключаемой трубы. Суженные изделия предназначены для магистралей, в которых необходимо уменьшить крутящий момент и снизить разрушение уплотнительных поверхностей.

Задвижка стальная: технические характеристики

Сталь обеспечивает изделиям прочность, устойчивость к коррозионным процессам, твердость, жаропрочность, возможность эксплуатации в любых климатических условиях ‒ в зависимости от марки материала.

Деталь состоит из корпуса и крышки, образующих рабочую полость, в которой располагается затвор и транспортируемые продукты. В состав элемента также входят:

  • седла, расположенные параллельно или под углом;
  • диск;
  • прокладка;
  • крепежные единицы (болты, гайки);
  • маховик;
  • шток.

Механизм оснащают электро-, гидро- или пневмоприводом для автоматизации и упрощения процессов управления. Приводы используют при расположении аппаратов в труднодоступных местах.

Изготавливают задвижки по нормам действующих отраслевых стандартов. Проектная документация регламентирует размеры, ограничения по эксплуатации, технические требования. Вес устройства прямо пропорционален своему диаметру: чем больше сечение, тем выше масса. При этом стальные изделия весят меньше чугунных аналогов.

Описание марок стали:

  • ст.20 ‒ обладает повышенной твердостью, выдерживает критические и сверхкритические параметры пара;
  • 09г2с ‒ позволяет применять приборы в холодном и умеренно-холодном климате, зимостойкая, отличается стойкостью к температурным деформациям;
  • 12х18н10т ‒ коррозионностойкий материал (нержавейка), выдерживает температуру агрессивных сред до +350⁰C;
  • 20юч ‒ устойчива к высокоагрессивным веществам.

Технические характеристики чугунных задвижек

Конструкционно приспособления не отличаются от стальных устройств и состоят из тех же частей. Типы запорных органов:

  • клиновые ‒ затвор имеет форму клина, седла располагаются под незначительным углом;
  • параллельные ‒ уплотнительные поверхности находятся параллельно, запирающая деталь представлена в виде двух дисков.

Чугунную арматуру устанавливают в системах, работающих при малых динамических нагрузках, невысоких напряжениях. Материал подвержен воздействию коррозии и окислению, поэтому изделия используют при транспортировке неагрессивных или среднеагрессивных продуктов.

Приборы тяжелее аналогов из стали, их вес зависит от сечения присоединяемых трубопроводов.

Существуют следующие виды чугуна:

  • серый (СЧ) ‒ обладает хорошими литейными свойствами, представляет собой сплав железа с углеродом с волокнистыми включениями графита;
  • ковкий (КЧ) ‒ характеризуется мягкостью, хрупкостью, пластичностью, стойкостью к химическому растрескиванию металла;
  • высокопрочный (ВЧ) ‒ отличается износостойкостью, повышенными механическими свойствами (по сравнению с другими марками), в состав входят графитовые включения сфероидальной формы;
  • белый ‒ используют как основу для производства КЧ.

Как отличить стальную задвижку от чугунной

Шпиндель трубопроводного оборудования вне зависимости от применяемых материалов представлен в двух исполнениях:

  • выдвижной ‒ ходовой узел находится на корпусе аппарата, не подвержен негативному влиянию рабочей среды, такая конструкция увеличивает строительную высоту трубодетали;
  • невыдвижной ‒ резьба располагается внутри полости, сохраняет положение изделия по высоте.

Запорная арматура из стали имеет гладкую ровную поверхность без задир, трещин, плен, вмятин, других повреждений. Возможно наличие следов сварки, которые образуются при соединении частей корпуса. Тип присоединения устройств к трубам: приварное, фланцевое, муфтовое.

Приборы из чугуна изготавливают методом литья, который обеспечивает шероховатость стенок детали. Изделия нельзя разрезать с помощью автогена, они не поддаются свариванию. Их подключают к трубопроводным конструкциям с помощью фланцев, между которыми вставляют прокладку, снижающую трение элементов, повышающую прочность прижатия. Характеризуются агрегаты малым гидравлическим сопротивлением, их часто эксплуатируют при транспортировке вязких веществ.

Ссылка на основную публикацию