Задвижки.
(812) 611-08-45
th@armatek.ru

Задвижки

Каталог трубопроводной арматуры АРМАТЭК

Задвижки — один из наиболее широко применяемых типов трубопроводной арматуры. Во всяком случае, самый распространенный тип ее самого распространенного вида — запорной арматуры.

Задвижки в трубопроводной арматуре

Применение прототипов нынешних задвижек для организации орошения и водоснабжения берет начало еще в глубокой древности. Появлению задвижек в их современном виде человечество обязано ставшему чрезвычайно плодотворным для развития трубопроводной арматуры XIX веку. В 1862 году в Германии был выдан патент на клиновую задвижку, а спустя более двух десятилетий, в  1886 году, британский инженер Джозеф Хопкинсон (Jozeph Hopkinson) предложил конструкцию параллельной задвижки.

Конечно, на этом процесс технического совершенствования задвижек не остановился. Их развитие шло сразу в нескольких направлениях.  Появлялись принципиально новые конструктивные решения, в производство вовлекались новые материалы, задвижки снаряжались ранее отсутствовавшими опциями. Следствием внедрения этих инноваций стало увеличение эксплуатационных возможностей задвижек и расширение допустимых параметров рабочей среды.

Так, например, была изобретена шланговая задвижка, в которой запирающий элемент выполнен в виде эластичного патрубка. В пятидесятые годы XX столетия появилась упруго-запирающая задвижка с обрезиненным клином.

При изготовлении задвижек начали использовать пластмассы и синтетический каучук, что позволило  улучшить ход клина и герметизацию шпинделя. Применение антикоррозийных покрытий сделало задвижки более устойчивыми к воздействию агрессивных сред.

Наряду с ручным приводом стали применяться пневмо- и электропривод, позволяющие автоматизировать управление задвижкой. Кроме того, их внедрение существенно ускорило время открытия/закрытия арматуры ─ задвижка с электроприводом стала более быстрой.

Для нужд химической промышленности было налажено производство задвижек, рассчитанных на рабочее давление в несколько тысяч атмосфер и температуру свыше 500 С°.

Задвижки нужны везде

Задвижки нашли широкое применение в технологических и транспортных трубопроводах, используемых в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, в коммунальной сфере. Без них невозможно представить тепло- и электроэнергетику, химическую, нефтяную, газовую и другие отрасли промышленности, в т. ч. работу магистральных нефте-, газо- и продуктопроводов. Они — важный компонент гидравлических систем разнообразного промышленного оборудования. В огромных количествах задвижки используются в инфраструктуре ЖКХ, в частности, в котельных установках, системах и сетях газоснабжения, водоснабжения и канализации. Задвижки нужны сельскохозяйственным предприятиям, например, для устройства мелиорации или приготовления и раздачи жидких кормов в животноводстве.

Хотя задвижки, как и трубопроводную арматуру в целом принято относить к вспомогательному оборудованию, от правильного выбора их конструкции в значительной степени зависят безотказная и безаварийная работа трубопроводов, отдельных технологических блоков и всего оборудования.

 Трубопроводная арматура Арматек. Задвижки

Свойства задвижек

Отличительными особенностями задвижек являются: значительная строительная высота, малая строительная длина, большое усилие на привод затвора, сравнительно медленное срабатывание, малое гидравлическое сопротивление, отсутствие противодавления рабочей среды.

Эти особенности, с одной стороны, являются причиной многочисленных достоинств задвижек, предопределивших их широкое распространение, а с другой — могут накладывать некоторые ограничения на их применение.

Задвижкам свойственна относительная простота конструкции, а благодаря симметричности этой конструкции их можно использовать при любом направлении движения потока. Задвижки отличаются герметичностью. Их эксплуатируют в самых разных условиях  — в широком диапазоне диаметров труб, температур и давлений рабочей среды.

Рабочему органу задвижки не требуется преодолевать давление среды, что позволяет уменьшить усилие, необходимое для его перемещения. Поток рабочей среды движется через задвижку прямо, без смены направлений, поэтому задвижки отличаются малыми значениями коэффициента местного сопротивления в открытом положении.

Но есть несколько «но», которые необходимо учитывать. Одно из них — в силу своих конструктивных особенностей клиновые задвижки могут оказаться неэффективными в режиме регулирования, в т. ч. потому, что в промежуточном положении их затвор подвергается абразивному износу твердыми включениями, содержащимися в рабочей среде.

В общем случае задвижка состоит из нескольких основных элементов: корпуса, крышки, запирающего элемента, шпинделя.

Основное различие между задвижками состоит в конструкции запорного элемента. Большое значение при выборе задвижки имеет материал, из которого изготовлен корпус.

Задвижкам, как и клапанам, свойственно прямолинейное перемещение штока, поэтому и те и другие относят к линейной арматуре. Но между ними есть принципиальное отличие — запирающий элемент задвижки перемещается перпендикулярно к оси потока рабочей среды, тогда как запирающий элемент клапана — параллельно.

Затвор задвижек может быть выполнен в виде диска, клина или листа.

Клиновые задвижки

Распространенная конструкция — задвижка клиновая, у которой уплотнительные поверхности затвора расположены под углом друг к другу, а запирающий или регулирующий элемент выполнен в форме клина.

Закрепленный на шпинделе затвор, приближаясь к седлу в положение «закрыто», благодаря конусной поверхности, словно прилипает к нему, обеспечивая высокую герметичность. В зависимости от конструкции затвора различают клиновые задвижки с цельным (сплошным) или упругим клином и двухдисковые.

Задвижка клиновая, запирающий элемент которой состоит из двух дисков, соединенных между собой упругим элементом, или из двух жестко соединенных дисков с возможностью их деформации для обеспечения уплотнения в затворе, носит название задвижки с упругим клином.

Клиновая задвижка, у которой запирающий элемент выполнен из двух соединенных между собой дисков, самоустанавливающихся относительно седел корпуса, называется клиновой двухдисковой задвижкой.

Задвижка с цельным жестким клином – надежная конструкция, обладающая повышенной герметичностью. Но при этом не исключены такие негативные проявления, как повышенный износ уплотнительных поверхностей, возможность заедания клина в закрытом положении, необходимость индивидуальной подгонки седел и клина (это усложняет ремонт, но иначе не получится обеспечить требуемую герметичность).

Упругий клин задвижки позволяет добиться высокой герметичности, исключает прикипание при высоких температурах, нуждается в минимальных управляющих усилиях.

Преимущества двухдисковых клиновых задвижек — герметичность на входе и выходе.

Выбор конструкции заключается в нахождении оптимального баланса между разными факторами. Например, задвижки с цельным клином имеют меньшую металлоемкость, зато двухдисковые позволяют с минимальными трудозатратами добиться требуемой герметичности. Что важнее — функциональные показатели задвижки, цена (задвижка с жестким клином стоит дешевле, чем с упругим или двухдисковым) или вес задвижек зависят от конкретных условий.

Параллельные задвижки

Параллельная задвижка — это задвижка, уплотнительные поверхности элементов затвора которой взаимно параллельны.

Параллельная задвижка, чей запирающий элемент состоит из двух дисков, в закрытом положении прижимаемых к седлам с помощью специального устройства, называется параллельной двухдисковой задвижкой.

Параллельная задвижка, у которой запирающий элемент выполнен в виде пластины, носит название задвижка шиберная.

 Шиберная задвижка АРМАТЭК

Конструкционное решение запорного элемента в виде металлического шибера, способного дезинтегрировать твердые вкрапления, позволяет с успехом использовать такие задвижки  при перемещении рабочих сред с большим содержанием механических включений. Например, гипса, доломита, золы, извести, песка, цемента. Или пульпообразных, вязких и сыпучих сред с различной  плотностью. Это особенно актуально в химической, целлюлозно-бумажной, горнодобывающей (при обогащении полезных ископаемых) отраслях промышленности, в системах очистных сооружений, сточных и дренажных трубопроводах, на судах при заборе морской и пресной воды.

Шланговые задвижки

Шланговая задвижка — это задвижка, в которой рабочая среда движется по гибкому эластичному патрубку (или шлангу), а перекрытие или регулирование ее потока происходит за счет его пережатия. Под воздействием шпинделя проходное сечение патрубка искривляется, его площадь меняется.

Как правило, в качестве материала для изготовления гибких патрубков используют разные виды резины: бензостойкую, маслостойкую, химически устойчивую и другие. Современные технологии производства резиновых шлангов позволяют применять шланговые задвижки в химически активных средах, включая растворы кислот и нефтепродукты.

 Шланговые задвижки АРМАТЭК

Безусловное достоинство шланговых задвижек — полная герметизация рабочей среды, исключающая протечку рабочего продукта. Еще одно преимущество — простая и надежная конструкция. Шланговые задвижки можно устанавливать на горизонтальных и вертикальных трубопроводах. Необходимость достаточно частой замены патрубка компенсируется быстротой, простотой и малой стоимостью этой операции.  Срок службы шланговых задвижек при условии замены узла уплотнения составляет до 30 лет.

Задвижки: особенности конструкции и используемые материалы

Задвижки могут отличаться конструкцией винтовой пары, за счет которой происходит перемещение затвора.

Если при открытии задвижки шпиндель (шток) совершает вращательное движение, а его резьбовая часть постоянно находится во внутренней полости корпуса арматуры в контакте с рабочей средой, — это задвижка с невыдвижным шпинделем.

Задвижка, при открытии которой шпиндель (шток) совершает вращательно-поступательное (или поступательное) движение, выдвигаясь относительно оси присоединительных патрубков на величину хода арматуры, называется задвижка с выдвижным шпинделем.

У задвижек с выдвижным шпинделем резьбовые пары установлены снаружи, вне контакта с рабочей средой. Преимущества такого технического решения очевидны: отсутствие вредного воздействия на ходовой узел, свободное техническое обслуживание, меньший износ уплотнения, а все вместе — надежность и долгий срок службы. Поэтому такие задвижки широко применяются в сельском хозяйстве, нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Задвижки с невыдвижным шпинделем из-за подверженности ходового узла коррозии и невозможности обслуживания не применяют в случаях коррозионной или загрязненной среды. Однако у такой конструкции есть свой неоспоримый плюс –небольшая строительная высота, делающая целесообразным их применение в стесненных условиях, например, в коммуникациях, расположенных под землей.

Различные инженерные решения могут быть продиктованы тем, какие это задвижки по присоединению к трубопроводу: задвижка чугунная, задвижка штуцерная, задвижка под приварку и т. д.

Чаще задвижки изготовляют полнопроходными — когда площадь сечения проточной части примерно равна или больше площади отверстия входного патрубка. Но иногда с целью снижения износа уплотнительных поверхностей и уменьшения крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, применяют суженные задвижки.

Выбор материала корпусных деталей задвижек обусловлен рабочими параметрами среды и в первую очередь ее коррозионными свойствами. На ответственных объектах — трубопроводах и установках электроэнергетики, химической, нефтяной промышленности, при транспортировке огне- и взрывоопасных сред, сжиженных газов и токсичных продуктов — применяют прочную и надежную стальную арматуру и, соответственно, задвижки стальные. Титановые задвижки устанавливают на трубопроводах, используемых для транспортировки особо агрессивных рабочих сред. 

Задвижки чугунные изготавливают методом литья. В производстве трубопроводной арматуры обычно используют высокопрочный или ковкий чугун, изделия из которых способны противостоять динамическим и вибрационным нагрузкам, воздействиям низких температур и износу.

В истории техники есть изобретения, которые, став своего рода питательной почвой для других, более всеобъемлющих и масштабных инженерных решений, словно растворились в них, и если о них вспоминают, то только в контексте с чем-то другим. Есть изобретения, сохраняющие свою актуальность и самостоятельное значение многие века. А есть те, которым в силу их фундаментальности суждено быть актуальными всегда. Разве наступит время, когда можно будет назвать устаревшим колесо?

Задвижка по своему значению в развитии технологий и цивилизации в целом где-то совсем рядом. А это значит, что задвижки, без преувеличения, стоявшие у истоков зарождения трубопроводной арматуры, и сегодня продолжающие сохранять свою актуальность, несмотря на все достижения научно-технического прогресса, останутся.

Задвижки — это навсегда.

ОТЗЫВЫ КЛИЕНТОВ

Компания «Взлет» приобрела  фланцевые шаровые краны с рукояткой производства АРМАТЭК.

Трубопроводная арматура