Шиберная задвижка: устройство, принцип работы, виды, применение

Содержание:

1. Принцип работы и назначение шиберной задвижки
2. Стандарты (ГОСТ) ножевых шиберных задвижек
3. Устройство шиберной задвижки
4. Разновидности шиберных задвижек
5. Применение шиберных задвижек

Принцип работы и назначение шиберной задвижки

Принцип работы арматуры заключается в перемещении шибера перпендикулярно потоку среды. При полном перекрытии диаметра условного прохода трубы происходит остановка потока, при частичном — регулировка. Изделия имеют полнопроходную конструкцию — подача транспортируемого вещества возможна с любой стороны.

Шиберные задвижки могут оснащаться механическим или автоматическим приводом. Для ручного открытия используется вентиль, редуктор (для снижения усилий оператора), электропривод позволяет удаленно управлять системой.

В открытом положении затвор располагается в верхней или боковой полости, не препятствует прохождению рабочей среды через проходное отверстие арматуры. Вращение управляющего механизма приводит в движение шток, который опускает шибер в седла, меняя пропускную способность изделия.

Арматура выпускается в различных модификациях, отличается минимальным гидравлическим сопротивлением, универсальностью, простотой технического обслуживания. Она может применяться в различных трубопроводных системах, в климатических условиях У, ХЛ, УХЛ по ГОСТ 15150 — в зависимости от материала арматуры. Шиберными запорными устройствами комплектуются наземные и подземные коммуникации.

Стандарты (ГОСТ) ножевых шиберных задвижек

Шиберные задвижки выпускаются для трубопроводных систем с Ду от 50 до 600 мм. Высота составляет от 95 до 1460 мм, длина — от 48 до 114 мм.

Устройство шиберной задвижки

Шиберные задвижки отличаются простым устройством. Задвижки состоят из нескольких элементов, обладают длительным сроком эксплуатации, доступной стоимостью.

Конструктивные особенности шиберных задвижек:

• Корпус выполнен в форме тройника с центральным расширением. Различают разборные и литые модели с крышкой, обеспечивающей доступ к запорному узлу.
• Через стойку проходит шпиндель с маховиком.
• Шибер — запорный элемент, расположенный перпендикулярно потоку. Он обеспечивает регулировку рабочей среды, перекрытие проходного отверстия арматуры.
• Сальник предназначен для герметизации верхней части узла.
• Седла выполняют роль направляющих и уплотнительных элементов. Они располагают в проходной части корпуса, обеспечивают герметичность системы.

В качестве управляющего механизма выступает рычаг, маховик или винт. Корпус шиберных задвижек изготавливается из углеродистой, нержавеющей стали, высокопрочного чугуна. Существуют модели из цветных металлов — материал выбирается исходя из условий эксплуатации арматуры.

Шибер выпускается из коррозионно-стойких сплавов. Имеются уплотнения из металла, нитрила, каучука, витона или силикона для обеспечения заданных параметров герметичности узла.

Разновидности шиберных задвижек

Клиновидная арматура имеет седла, расположенные под углом друг другу и к корпуса. Клин опускается между ними, прочно герметизируя систему. Затворы делятся на несколько типов:

• С жестким клином, изготовленным из пластины с переменной толщиной. Нуждается в подгонке, склонен к быстрому засорению, деформациям.
• С двухдисковым клином — два диска зафиксированы под заданным углом друг к другу. Отличаются сложной конструкцией, более простой подгонкой, герметичностью.
• С упругим клином — два диска имеют упругий монтаж, могут подстраиваться под угол между седлами. Отличается стойкостью к перепадам температуры, давления.

Шиберные клиновидные задвижки могут применяться при транспортировке горячих сред, но нерентабельны в системах, переносящих среды с механическими частицами.

Ножевые задвижки имеют два седла, расположенных поперек проходного сечения корпуса. Затвор представляет собой тонкую металлическую пластину, отсекающую поток наподобие ножа. Различают одноножевые и двухножевые модификации. Первые имеют один прочный нож, используются при прокладке бытовых трубопроводных систем.

Двухножевые модели представляют собой пару параллельных ножей, имеющих жесткое взаимное расположение. Они отличаются высокой герметичностью, применяются на промышленных предприятиях. По направлению движения шибера задвижки делятся на одно- и двухсторонние. Последние отличаются более высокими эксплуатационными характеристиками, шиберы герметизируются в отдельных седлах.

Виды шиберных задвижек по типу привода:

• Ручные, управляемые с помощью маховика или рукоятки. Такой способ управления применяется для трубопроводов небольшого диаметра с небольшим давлением в системе. Для снижения механических усилий при открытии/закрытии затвора задвижки могу оснащаться редуктором.
• С электроприводом. Такие устройства могут удаленно регулировать пропускную способность арматуры. Они устанавливаются на промышленные линии, технические трубопроводы большого диаметра. Недостаток — энергозависимость.
• С пневматическим приводом. В этом случае запорный механизм запускается с помощью газовой турбины, работающей по аналогии с насосом. Допускаются удаленную регулировку, ручное управление.

Шиберные задвижки могут монтироваться к трубопроводу с помощью фланцев (исполнение ГОСТ 33259), резьбовым, сварным или закладным методом.

Фланцы позволяют создавать разъемные соединения трубопровода, стягиваются с ответными деталями с помощью болтов или шпилек. Приварной метод гарантирует соединение с максимальной герметичностью, используется на ответственных трубопроводах.

Резьбовой метод для крепления шиберных задвижек используется редко и подразумевает монтаж с применением накидных гаек. Для монтажа дымовых шахт применяется закладной метод, при котором фиксация узла осуществляется цементацией.

Применение шиберных задвижек

Сферы применения ножевых задвижек:

• Нефтегазовая отрасль. Они устанавливаются на магистральных линиях, переносящих нефтепродукты, углеводороды.
• Добыча полезных ископаемых — трубопроводы для транспортировки различных сред на предприятиях по переработке, обогащению ископаемых.
• Дымоходы.
• Электроэнергетика. Они используются в системах для регулировки жидкости охладительного корпуса.
• Системы вентиляции разного назначения.

Арматура может применяться в трубопроводах, переносящих вязкие среды, содержащие механические включения, пульпу и т. п.