Устройство шиберных задвижек

В задвижках этого типа уплотнительные поверхности седел параллельны друг другу и расположены перпендикулярно к направлению потока рабочей среды. Затвор в этих задвижках обычно называют «диском», «шибером» или «ножом».

Преимуществами такой конструкции являются: простота изготовления затвора; легкость сборки, разборки и ремонта; отсутствие заедания затвора в полностью закрытом положении.

Шиберные задвижки по своей конструкции подразделяются на однодисковые и двухдисковые.

Однодисковые шиберные задвижки (см. рисунок 3.1). В них затвор (шибер) выполнен в виде щита с кольцом, имеющим в нижней части отверстие, равное диаметру прохода, которое при закрытии задвижки смещается вниз. Проход перекрывается глухой частью шибера. Герметичность прохода обеспечивается прижатием затвора давлением среды к уплотнительным поверхностям седла со стороны низкого давления.

Рисунок 3.1 — Шиберная однодисковая задвижка

1 – шибер; 2 – патрубок; 3 – корпус; 4 – узел крепления шпинделя и шибера; 5 – седло; 6 – шпилька; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – прокладка; 9 – верхняя крышка; 10 — набивка сальника; 11 – нажимная планка; 12 – шпиндель; 13 – кожух; 14 – выходной элемент привода; 15 – стойка.

Шиберные задвижки типа УК 19001 по ТУ 647 РК-05772090-032-97 предназначены для установки в качестве запорных устройств на линейной части магистральных нефтепроводов и на технологических трубопроводах НПС.

Конструкция шиберной задвижки предусматривает постоянное расчетное прижатие седла к шиберу с помощью специальных пружин, не зависящее от перепада давления на шибере. Шибер выполнен из углеродистой стали с покрытием, обеспечивающим надежность при работе в нефти. Конструкция задвижек обеспечивает возможность нагнетания герметизирующей смазки в сальниковый узел и замену сальника шпинделя без снижения рабочего давления в трубопроводе.

Корпус задвижки разгружен от избыточного давления, создаваемого тепловым расширением транспортируемой среды.

Надежность этих шиберных задвижек соответствует современным требованиям.

Выпускаются также двухдисковые параллельные задвижки, которые обеспечивают хорошее уплотнение в затворе в закрытом положении. Их применяют тогда, когда требуется надежная герметизация прохода.

Двухдисковые параллельные задвижки бывают с выдвижным и невыдвижным шпинделем.

Задвижки с эластичным уплотнением затвора

Сложность изготовления задвижек с металлическими уплотнительными поверхностями затворов, для которых требуется монтаж седел, притирка уплотнительных поверхностей затвора, обеспечение соосностей, высокая точность изготовления направляющих т. п., заставляет иногда при низких температурах транспортируемых сред и невысоких рабочих давлениях применять более простую и экономичную конструкцию задвижек с уплотнительными поверхностями затвора, изготовленными из эластичного уплотняющего материала – резины, фторопласта, пластмассы и др. В таких задвижках, как правило, седел нет. В качестве уплотнения используют механически обработанные поверхности корпуса. Затвор выполнен в виде двух дисков, подвешенных на резьбовой втулке. Диски облицованы эластичным материалом.

В зависимости от номинального давления PN должны применяться следующие типы корпусов:

• • полностью литые (Л) (рисунок 3.2) для PN от 1,6 МПа до 15,0 МПа;
  • лито–сварные (ЛС) (рисунок 3.3) для PN от 1,6 МПа до 15,0 МПа;
  • штампосварные (ШС) (рисунок 3.4) для PN от 1,6 МПа до 15,0 МПа.

Полностью литая задвижка должна иметь корпус и крышку, полностью изготовленные методом литья (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Литая задвижка под приварку

1 – корпус, 2 – шибер, 3 – крышка, 4 – шпиндель, 5 – стойка, 6 – бугельный узел,

7,8 – крепеж соединения «корпус-крышка»

Лито-сварная задвижка должна иметь литую крестовину корпуса к которой приварены штампованное днище и фланец основного разъема из поковки и штампованную крышку с приварным фланцем основного разъема из поковки (рисунок 3.3). Допускается применение литых крышек и днищ.

Рисунок 3.3 – Задвижка лито-сварная под приварку

1 – корпус, 2 – шибер, 3 – крышка, 4 – шпиндель, 5 – стойка, 6 – бугельный узел,

7,8 – крепеж соединения «корпус-крышка»

Штампосварная задвижка (рисунок 3.4) должна иметь:

• • корпус, состоящий из обечайки, вальцованной или штампованной из листового проката, приваренных к ней патрубков в виде обечаек, вальцованных или штампованных из листового проката, штампованного из листового проката эллиптического или сферического днища, фланца основного разъема из поковки или листового проката;
  • крышку, состоящую из обечайки, вальцованной или штампованной из листового проката, приваренных к ней штампованного из листового проката эллиптического или сферического днища, фланца основного разъема из поковки или листового проката, втулки из поковки или проката;
  • обечайки корпуса крышки могут быть изготовлены из поковки.

В зависимости от номинального давления PN и условного прохода DN могут применяться следующие типы соединения с трубопроводом:

а) сварное (Св) – для задвижек с условным проходом DN от 100 до 1200 и номинальным давлением PN от 1,6 МПа до 15,0 МПа;

б) фланцевое (Ф):

1) для задвижек с условным проходом DN от 100 до 1200 и номинальным давлением PN не более 1,6 МПа;

2) для задвижек с условным проходом DN от 100 до 250 включительно и номинальным давлением PN от 1,6 МПа до 15,0 МПа.

Рисунок 3.4 – Штампосварная задвижка под приварку

1 – корпус, 2 – крышка, 3 – шибер, 4 – шпиндель, 5 – стойка, 6 – бугельный узел

В зависимости от вида управления задвижки должны изготавливаться в двух исполнениях:

а) ручное – для задвижек с условным проходом до DN 350 включительно;

б) под электропривод – для задвижек с условным проходом DN от 100 до 1200.

3.3 Преимущества и недостатки шиберных задвижек

Преимущества шиберных задвижек: шиберные задвижки достаточно легко обслуживаются и ремонтируются. Величина износа очень легко компенсируется при ремонте путем смещения (вывертывания) седел. Шиберные задвижки применяют в основном тогда, когда не требуется высокая герметичность прохода.

Основными недостатками шиберных задвижек являются: большой расход энергии на открытие и закрытие, вызванный тем, что на всем пути движения привод преодолевает трение между уплотнительными поверхностями седел и затвора; значительный износ уплотнительных поверхностей.