Затворы
Затвор — промышленная трубопроводная арматура, в которой запираю
щий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося
вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению
потока рабочей среды. Наиболее часто затворы применяются при больших
диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требова
ниях к герметичности рабочего органа.
Конструктивно дисковый затвор представляет собой короткий цилин
дрический корпус, через который протекает рабочая среда. Внутри корпу
са расположена подвижная часть — запирающий элемент, имеющий форму
диска, который может перекрывать проход рабочей среде через кольцевое
седло в корпусе, прижимаясь к его уплотнительной поверхности, путем по
ворота (как правило на 90°) вокруг оси, перпендикулярной направлению по
тока среды. При этом ось вращения диска может являться его собственной
осью (осевые дисковые затворы) или же не совпадать с осью (эксцентрико
вые дисковые затворы). В зависимости от конструкции диска и способа его
перемещения затворы подразделяются на эксцентриковые (обычные затво
ры, ось вращения диска совмещена с центром диска и трубопровода), двух
эксцентриковые (ось вращения диска смещена относительно центра диска и
оси уплотнения, а также относительно центра трубопровода), трех и четы
рехэксцентриковые (три или четыре смещения диска).
Рассмотрим
устройство
затвора
поворотного
дискового
на
примере
ДТ50 (стр. 315) — затвора с мягким
уплотнением
седлового
типа.
Затвор
поворотный дисковый состоит из корпуса,
диска с проходным штоком и уплотнения.
Уплотнение
охватывает
внутреннюю
поверхность корпуса затвора со стороны
рабочей среды, а также шток и торцы затвора,
образуя внешнее уплотнительное кольцо.
Благодаря
этому
исключается
контакт
рабочей среды с корпусом затвора и отпадает
необходимость установки уплотнительных
прокладок между фланцами. В результате
рабочая
среда
контактирует
только
с
материалом уплотнения и диском затвора.
Герметичность затвора при его закрытии
обеспечивается за счет упругой деформации
материала седла по кромке и торцам диска.
Уплотнения
затворов
изготавливаются
из
современных
высококачественных
полимерных
материалов,
таких
как
EPDM, BUNAN, Viton и Silicone. Основные
характеристики эластомерных уплотнений
указаны в таб. на стр. 181.
Пружинное кольцо
блокировки
Стопорное кольцо
Вкладыш
подшипника
Уплотнение
шпинделя
(нитрил)
Шток
Корпус
Седло
Диск
www.gazovik.ru
Глава 3. Арматура трубопроводная промышленная
3
193
Затворы изготавливаются с разными типами присоединения: межфлан
цевым, фланцевым и приварным; по специальному заказу могут быть изго
товлены с одним фланцем. Управление затворами может осуществляться
вручную, с использованием редуктора, а также электро или пневмопривода.
Корпус затворов может быть как разборный, так и неразборный. Разбор
ный корпус позволяет осуществлять замену в случае необходимости диска
и уплотнений. Основные материалы, из которых изготавливаются затворы:
чугун (серый, ковкий, высокопрочный), сталь (углеродистая, легированная,
нержавеющая), бронза. Уплотнение в затворах бывает как мягкое, так и ме
талл по металлу.
Основными достоинствами затворов являются: малые габаритные раз
меры и масса, малое время открытия и закрытия, незначительное гидрав
лическое сопротивление, возможность плавного регулирования расхода,
простота конструкции, отстуствие в проточной части «застойных зон», малое
число деталей и относительно низкая стоимость.
К типичным недостаткам можно отнести: большие крутящие моменты
для управления затворами больших диаметров (при ручном управлении это
влечет за собой необходимость установки редуктора), в открытом состоя
нии диск располагается в проходе корпуса (что ухудшает гидравлические
характеристики и делает затрудненной очистку трубопровода при помощи
механических устройств), сложности с получением расчетных пропускных
характеристик при использовании в качестве регулирующей заслонки, а так
же возможность возникновения гидроудара в случае быстрого открытия за
твора либо в конце хода.
Диапазон применения: ДУ от 40 до 2800, РУ от 0,01 до 2,5МПа, температу
ра рабочей среды — от –40 до +420 °C.
Основные параметры затворов указаны в ГОСТ 1252189.
Затвор «МЕТАРОССА» серии НР с редуктором (стр. 304)
газовик.рф
194
Клапаны
Клапан (вентиль) — промышленная трубопроводная арматура, в кото
рой тарельчатый (золотниковый) или конический (игольчатый) запирающий
элемент (затвор) возвратнопоступательным движением перемещается па
раллельно оси потока рабочей среды. Клапаны (вентили) применяются для
полного перекрытия потока в трубопроводах относительно небольших диа
метров (до 300 мм).
По конструкции корпуса и расположению на трубопроводе запорные
клапаны различаются на проходные (направление потока среды на входе и
выходе одинаковое, но поток среды в корпусе делает как минимум два по
ворота на 90)°, угловые (поток делает один поворот на 90°, ставятся на по
воротных участках трубопроводов) и прямоточные (направление потока со
храняется, но ось шпинделя расположена не перпендикулярно, а наклонно к
оси прохода).
По способу герметизации подвижного соединения шпиндель (шток)—
крышка, клапаны делятся на сальниковые, сильфонные и мембранные (диа
фрагмовые).
Конструкция клапанов во многом схожа с конструкцией задвижек, но
принципиальное ее отличие в том, что перемещение затвора совпадает с
осью перемещения потока среды, а не перпендикулярно ему, что дает кла
панам ряд преимуществ перед задвижками.
К достоинствам клапанов можно отнести следующие: простая конструк
ция (обеспечивает хорошую герметизацию в запорном органе и облегчает
техническое обслуживание и ремонт); малый ход затвора для полного от
крытия/закрытия (соответственно, малая строительная высота и масса, не
высокая цена); при закрытии и открытии клапана практически исключается
трение уплотнения затвора о седло, что
существенно уменьшает износ уплотни
тельных поверхностей.
К недостаткам клапанов (вентилей)
можно отнести высокое (по сравнению
с шаровыми кранами и задвижками) ги
дравлическое сопротивление, ограниче
ние пределов применения по диаметру,
наличие в большинстве конструкций за
стойных зон, в которых скапливаются ме
ханические примеси из рабочей среды,
что приводит к интенсификации процес
сов коррозии в корпусе арматуры.
Основные параметры клапанов указа
ны в ГОСТ 57612005.
Клапан предохранительнозапорный
электромагнитный газовый КПЭГ