При производстве запорных узлов используют хорошо поддающийся обработке материалы: чугун, бронзовые и латунные сплавы, мягкие стали.
Содержание:
- Виды запорного крана
- Особенности, виды и устройство шаровых кранов
- Запорные заслонки
- Запорные задвижки
- Запорные вентили
- Арматура для агрессивных сред
Главные параметры применяемых запорных узлов:
- Диаметр стыкуемого с запорным узлом трубопровода;
- Значение избыточного давления трубы в обычных условиях при температуре, составляющей + 20 градусов.
К элементам запорной арматуры принято относить следующие устройства:
- Краны;
- Заслонка;
- Задвижка;
- Вентиль.
Точное определение условий, при которых предстоит работать запорной арматуре, помогает подобрать оптимальный тип устройств. Информация важна, так как установка водопровода и трубопроводов, доставляющих газообразные продукты и специализированных магистралей, перекачивающих агрессивные среды, на практике используют разные типы запорных узлов.
Виды запорного крана
Применяемые при монтаже трубопроводов запорные краны традиционно крепятся к магистралям фланцевым либо соединением, либо муфтой. Крановые патрубки банально привариваются к трубопроводам.
Запорные краны бывают двух видов:
- Краны-пробки;
- Шаровые краны.
Пробковые краны — традиционная запорная арматура имеющие форму неправильного конуса. До настоящего времени их применяют на тех магистралях, где перекачивают:
- Различные газы;
- Углеводороды;
- Вода в жидком состоянии и в виде пара.
Главные недостатки кранов-пробок:
- Чтобы управлять краном, нужен высокий крутящий момент — это вызывает необходимость применения редуктора
- Склонность такого крана прикипать к магистрали требует периодическое обслуживание.
- Недостаточное притирание крана с корпусом приводит к разгерметизации крана
- Такие краны изнашиваются неравномерно, что нарушает герметичность магистрали.
Особенности, виды и устройство шаровых кранов
Более современным устройством считается шаровой кран, который из неподвижного корпуса и вращающейся в нем пробки. От того, какое положение занимает пробка, вещество, перекачиваемое по магистрали, течет свободно, либо блокируется.
Шаровые краны различают по контуру, который образуют их корпус:
- Конический кран;
- Сферический кран;
- Цилиндрический кран.
Благодаря передовой конструкции шаровых кранов их изготавливают из самых разных, порой оригинальных материалов — различных металлов, керамики, пластиков.
Области применения шаровых кранов:
- Водопроводы отопительные магистрали бытового назначения;
- Устройства для монтажа бытовых приборов, требующих постоянной подачи воды;
- Производственные пищевые установки;
- Различного рода ответвления на магистралях.
Надежность шаровой запорной арматуры, устойчивость к резким изменениям температуры и химическому воздействию делают такие краны незаменимыми в тех магистралях, где перекачиваются агрессивные среды.
Важнейшей характеристикой шаровых запорных устройств — способ установки. Согласно данной градации краны бывают:
- Муфтовые – применяемые в трубопроводах с малым диаметром;
- Фланцевые – применяют в магистралях, диаметр 50 миллиметров и более. Они способны выдержать повышенные нагрузки, свойственные промышленным трубопроводам;
- Штуцерные – устойчивые к многократному демонтажу и разборке. Применяются в промышленном оборудовании;
- Приварные – устанавливаются консервативной сваркой. Они предназначаются для функционирования в окружении агрессивной среды;
- Краны комбинированные, предусматривающие два или более вариантов установки.
Запорные заслонки
Такая арматура используют только на трубах большого диаметра, в том случае, если давление перекачиваемого вещества невысокое.
Непосредственно функцию запорного устройства выполняет диск, конструкция которого позволяет ему делать вращение вокруг оси. Ось вращения может располагаться под любым углом к магистрали, в том числе и перпендикулярно. К герметичности заслонок предъявляются менее жесткие требования.
Управление заслонками осуществляется следующими способами:
- Вручную;
- Используя электрический ток;
- Гидравликой.
Традиционно тело заслонки изготавливают из чугуна, а сам поворотный диск льют из стали. Свойство чугуна успешно выдерживать воздействие агрессивных химических соединений и устанавливать заслонки в местах перекачки щелочей, кислот, а также химически активных стоков.
Заслонки врезаются в магистраль фланцевым соединением. Иногда они просто привариваются. Конструкция заслонок способствует тому, что они могут регулировать поток, содержащий и твердые частицы.
Запорные задвижки
Предназначение запорных задвижек – перекрывать поток неактивного высокотемпературного вещества, перемещаемого магистралью под давлением. Задвижки интенсивно эксплуатируют в трубопроводах обслуживающих энергетику и объекты коммунального хозяйства.
Запорный узел задвижки располагается поперек направления потока.
По конструкции запорной мембраны задвижки разделяют на:
- Клиновые – от постоянного трения в плотном объеме они постепенно могут разгерметизироваться;
- Параллельные (шиберные) – они используются в трубопроводах, перекачивающих среду с механическими примесями, а также в сточной канализации, где допускается небольшое нарушение герметичности.
Распространенными являются электрические задвижки. Благодаря использованию электропривода оператор имеет возможность оперативно перекрыть поток.
Плюсы запорных задвижек:
- Малое гидросопротивление;
- Относительная конструктивная простота;
- Универсальность;
- Возможность проводки рабочего вещества в прямом и обратном направлении;
- Легкий ремонт.
Запорные вентили
Вид арматуры, который используется наиболее активно. Запорный вентиль применяют если необходимо полностью блокировать поток перекачиваемого вещества.
Управлять давлением внутри магистрали с помощью вентилей невозможно. Поэтому они имеют два рабочих режима: открыт, закрыт. Монтаж запорного вентиля допускается и при открытом и при закрытом режиме.
Элементам вентиля является золотник, расположенный на подвижном шпинделе. Когда вентиль переводится в положение — закрыто — рабочая поверхность винта движется поступательно и параллельно потоку. Данная особенность помогает предотвратить такой эффект, как гидроудар.
По способу, которым эти арматурные узлы обеспечивают герметичность, вентили бывают следующих видов:
- Сальниковые;
- Сильфонные;
- Диафрагмовые.
Для облегчения врезки в трубу большинство вентилей снабжаются патрубками. Данная арматура, применяется в средах, перемещаемых под высоким давлением. Поэтому стенки делают утолщенными. Такие вентили фиксируют методом сварки.
Массивные вентили устанавливаются с использованием фланцев. Небольшие конструкции крепятся муфтой.
Управление положениями вентилей выполняется вручную или электродвигателями. На некоторых производствах используются модели вентилей, предусматривающих возможность дистанционного управления. Для разных сред специалисты подбирают вентили, выполненные из определенных металлических сплавов. При транспортировке воздушных масс или воды, если их температура ниже +50 градусов, устанавливают муфтовые вентили, отлитые из чугуна. Для магистралей с повышенным давлением используют легкие муфтовые вентили из латунных сплавов.
Арматура для агрессивных сред
Оптимальное запорное устройство способное функционировать в самых жестких условиях – вентиль.
Седло вентиля плотно обжимает золотник, обеспечивая надежную герметичность. Зарекомендовавшим материалом для подобного вида арматуры — латунь.
Если приходится размещать арматуру в высокотемпературном потоке, устанавливаются сильфонные вентили из латуни. Они легко выдерживают нагревание до высокой температуры.
Достоинствами являются надежная герметичность не позволяющая попадать нагретому веществу в атмосферу.
Эксплуатация в агрессивной среде предъявляет высокие требования к коррозийной устойчивости арматуры. В последнее время в таких трубопроводах стали применять фланцевые вентили состоящие из фарфора, с нанесенной на него антикоррозийной глазурью.
В самых сложных случаях применяют вентили-диафрагмы, которые оснащаются резиновым защитным покрытием. Существующее многообразие технических решений позволяет подобрать оптимальную модель, которая подойдет для конкретного трубопровода.