Вентиль і засувка - арматурні пристрою трубопроводу

Головна відмінність вентиля від засувки, аналіз конструктивних особливостей конструкції дозволяє зробити правильний вибір арматурного пристрою при монтажі трубопроводу.

Схема клиновий засувки

Схема клиновий засувки.

пристрій засувок

Засувка є арматурне пристрій, що має затвор у вигляді диска, листа або клина, що переміщається уздовж кілець ущільнювачів корпусу перпендикулярно осі потоку середовища.

Залежно від конструкції засувки можуть бути прохідними і звуженими, що мають отвори кілець ущільнювачів менше діаметра трубопроводу.

Залежно від геометрії затвора засувки поділяють на паралельні і клинові. Клинові засувки оснащуються клиновим затвором з поверхнями ущільнювачів, які розташовуються під кутом один до одного. Клин затвора може бути цілісним пружним, цільним жорстким або складовим дводисковим.

паралельні засувки оснащені затворами, ущільнювальні поверхні яких паралельні один одному. Така конструкція може бути однодискової (шиберной) або дводисковою.

Засувки можуть оснащуватися висувним шпинделем (штоком) і не висувним (що обертається шпинделем). Вони відрізняються конструкцією гвинтової пари, завдяки якій переміщається затвор. Засувки з обертається шпинделем мають менший будівельним розміром.

Переваги та недоліки засувок

Схема пристрою вентиля

Схема пристрою вентиля: 1 - тіло вентиля, 2 - гайка, 3 - шайба, 4 - прокладка, 5 - клапан, 6 - ущільнення, 7 - шток, 8 - спецвтулка, 9, 16 - сальник, 10, 15 - втулка сальника, 11 - маховик, 12 - шайба, 13 - гвинт, 14 - накидна шайба.

Основна перевага засувок полягає в тому, що відсутня подолання тиску середовища в процесі переміщення робочого органу, що в свою чергу є зусиллям, необхідним для переміщення затвора. Чимале значення має прямоточность потоку середовища і малий коефіцієнт опору у відкритому стані.

Завдяки симетричності конструкції можливе застосування засувок при різних напрямках руху середовища, що транспортується, при цьому не проводиться зайвих складок і розборок зєднань фланців, коли необхідно змінити напрямок руху внутрішнього середовища.

Головний недолік конструкції в тому, що в процесі переміщення робочого органу засувок виникає сильне тертя. Засувки володіють великою будівельною висотою через необхідність висунення штока.

Коли затвор розташовується в проміжному положенні, тарілками частково перекривається перетин сідла, потік активно обтікає нижні області ущільнювачів кільцевих поверхонь, піддаючи їх абразивного зносу твердими включеннями робочого середовища. Тому після експлуатації в режимі часткового закриття засувки не забезпечуються достатньою герметичністю, коли їх закривають. Даний недолік притаманний різним видам арматури і обмежує використання засувки як регулюючий елемент. Крім того, що регулюють характеристики засувок незадовільні.

Застосування та експлуатація засувок

Засувки використовуються на трубопроводах з діаметром понад 50 мм, де необхідно плавне перекриття перетину для запобігання гідравлічного удару.

Застосовуються вони і в системах кондиціонування і вентиляції повітря (а також в пічному опаленні), аналогом засувною конструкції є вентиляційний шибер, що представляє собою металевий лист прямокутної форми, який переміщається в направляючих перпендикулярно осі воздуховода.

Не обійтися без вентилів і при влаштуванні водопровідної та каналізаційної систем, газопроводу, а також інших промислових інженерних систем. Багато хто помилково вважає, що вентилі є різновидом засувок, однак це різні пристрої, що мають конструкційні відмінності, що визначають особливості експлуатації.

Пристрій і функції вентилів

Схема пристрою шиберной засувки

Схема пристрою шиберной засувки: 1-шибер, 2-пластина напрямна, 3-сідло, 4-корпус, 5-кільце, 6-шток, 7-пакет ущільнень, 8-маховик, 9-покажчик, 10-корпус підшипників, 11- кришка, 12-маслянка, 13-кільце.

Вентиль являє собою клапан, затвор якого переміщається за допомогою різьбової пари. Конструкції виготовляються в різьбовому (муфтові) виконанні і для зєднання з фланцями труб.

Залежно від взаємного розташування вихідного і вхідного приєднувальних патрубків поділяють кутові і прохідні клапани. До категорії прохідних відносяться конструкції, у яких осі вихідного і вхідного приєднувальних патрубків паралельні або збігаються. Кутовий клапан, в свою чергу, оснащується взаємно перпендикулярними осями.

Залежно від призначення їх підрозділяють на запірні, запобіжні, регулюючі, відсічні, перепускні, дихальні, зворотні.

Клапан може бути односідельним і двосідельними. Односідельні клапани, в свою чергу, за формою затвора діляться на голчасті й тарілчасті. Клапан, що має ручне управління, в якому затвор переміщається за допомогою різьбової пари, часто називають вентилем. Розрізняють регулюючі та запірні вентилі. Призначення запірних клапанів - повне перекриття потоку середовища, для цього вони забезпечені запірним органом.

Мембранні вентилі - конструкції арматури, в яких перекриття потоку середовища виконується з використанням пружно деформованої мембрани (пластмаса, гума). Дані системи виготовлені з чавуну з внутрішнім покриттям з корозійностійких матеріалів (гуми, пластмаси, емалі).

Шланговий клапан - конструкція арматури, в якій перекриття потоку середовища реалізується завдяки перетискання гумового шланга, що знаходиться всередині клапана. Застосовуються клапани як з одностороннім, так і з двостороннім пережимом шланга.

Схема сталева засувки з висувним шпинделем

Схема сталева засувки з висувним шпинделем.

Дихальний клапан призначений для випуску накопичився повітря або пари і запобігання утворенню вакууму в резервуарах в процесі «великого» і «малого» дихання. Поняття «велике» дихання виникає при витраті і надходження рідини, «мале» викликається температурними коливаннями.

Завдяки зворотних клапанів вдається запобігти утворенню зворотного потоку середовища. У зворотних клапанах запірний орган відкривається прямим потоком середовища і закривається зворотним потоком. Підйомна зворотна конструкція клапана мають затвор, який здійснює зворотно-поступальний рух. Конструкції, що комплектуються сіткою, встановлюють на початку усмоктувального трубопроводу. Поворотний зворотний клапан оснащений затвором, що повертається навколо горизонтальної осі, яка розташовується вище центру сідла клапана.

Переваги та недоліки клапана

Головна перевага вентилів полягає у відсутності тертя поверхонь ущільнювачів, коли вони закриваються, оскільки затвор рухається перпендикулярно, що в свою чергу зменшує небезпеку пошкодження. Вентиль має меншу висотою в порівнянні з засувкою з огляду на те що хід шпинделя невеликий і становить не більше діаметра трубопроводу. Однак вони мають більшу будівельної довжиною, оскільки потрібно розгорнути потік всередині корпусу.

вентиль

У вентиля затвор рухається перпендикулярно, в момент закриття системи поверхні ущільнювачів тертя не відчувають, а це перешкоджає виникненню задирок.

Недоліком клапанів є велике гідравлічний опір. Виникає воно в результаті зміни напрямку потоку робочого середовища. Така зміна двічі відбувається всередині корпусу пристрою.

Вентиль відрізняється тим, що має обмеження при експлуатації і може використовуватися тільки при певному напрямку руху робочого середовища. Конструкцією зумовлено, що потік повинен підтікати під тарілку і тиснути на неї з боку сідла в закритому положенні. Відкривання вентиля провокує відрив тарілки від сідла. Якщо вентиль буде орієнтований в протилежному напрямку, то в закритому положенні тарілка буде придавлена до сідла, що створить значні труднощі при відкритті. В результаті може виникнути зрив тарілки зі штока і вихід клапана з ладу.

Конструктивне і функціональна відмінність клапана і засувки

Чим відрізняється вентиль від засувки? Різниця обумовлена конструкцією їх запірних органів. У вентилях потік газу або рідини перекривається за допомогою клапана, який притискається до сідла в горизонтальних площинах паралельних потоку, для цього проводиться подвійний вигин потоку газу або рідини під кутом 90 °, але при цьому підвищується опір.

клапан

На відміну від засувки клапан забезпечений плоским тарілкоподібні мул конусоідальний затвором, він то і здійснює зворотно-поступальні рухи по поверхні сідла.

У засувках потік перекривається завдяки заслінки або конусу, опускають перпендикулярно напрямку руху потоку.

При правильній конструкції клапана не відбувається звуження прохідних отворів, в порівнянні з вхідними та вихідними. У разі використання засувок можливий ряд варіантів. У більшості трубопроводів встановлюють повнопривідні засувки, в яких діаметр прохідного отвору відповідає діаметру трубопроводу, однак нерідко з метою зменшення крутять моментів використовуються і звужені засувки, що дає можливість знизити знос ущільнюючих поверхонь.

При високому тиску або діаметрі трубопроводів більше 300 мм ефективніше працюють засувки. Клапан ж володіє більш простою конструкцією, наслідком чого є більш низька вартість. Крім того їх легше обертати при великому тиску, але при високому тиску прагненням віджати клапан від сідла створюється додаткове навантаження на конструкцію. У засувках опір повністю відсутня, оскільки вони не мають вигинів.

Завдяки одностороннього тиску забезпечується більш щільне прилягання заслінки до сідла, роблячи засувки більш надійними запірними пристроями.

Блокуючий елемент засувок може або повністю перекривати потік газу або рідини, або бути повністю відкритим, вентилі в свою чергу можуть виконувати функцію регулюючих елементів.


» » » Вентиль і засувка - арматурні пристрою трубопроводу