Какие бывают задвижки для трубопроводов?
Teplotehnika33.ru

Отопление и водоснабжение

Какие бывают задвижки для трубопроводов?

Как правильно выбрать и установить задвижки для трубопроводов? Достоинства и недостатки, советы по установке

Статья расскажет все о трубопроводных задвижках, об их разновидностях, преимуществах и недостатках. Также о ремонте и профилактике, а еще поможет понять, как правильно выбирать запорные элементы.

Любая трубопроводная промышленная магистраль имеет ряд устройств, созданных, чтобы перекрывать движущуюся жидкость, газ, воздух или сыпучие материалы. Элементы могут целиком ограничивать движение веществ и частично. Их называют задвижками для трубопроводов.

Сфера применения

Задвижки применяются как запорные и регулирующие поток веществ элементы. В отдельных случаях помогают управлять подачей за счет уменьшения проходного диаметра трубы.

Такие устройства крайне редко встречаются в бытовом использовании. Часто они используются в жилищно-коммунальных хозяйствах или при транспортировке нефтегазовой, пищевой или химической промышленности.

Что такое задвижки

Задвижки — это разновидность запорных механизмов, используемых для ограничения или полного перекрытия подачи веществ. Расположены практически в каждом трубопроводе, диаметр которых составляет от 15 миллиметров до 2 метров. Такая арматура имеет несложную конструкцию, небольшую строительную длину, малое гидравлическое сопротивление. Подходит для использования на разных уровнях сложности и может управляться ручным способом или с помощью электрического привода.

Достоинства

Можно выделить следующие положительные моменты:

  1. Простая конструкция. Корпус – часть, помещаемая в линию с помощью фланцевых или муфтовых резьбовых соединений, внутри которой находится запирающий элемент, при этом крышка прикрепляется посредством гаек или болтов, что делает установку, ремонт и демонтаж несложными процедурами.
  2. Повышенные эксплуатационные характеристики. Задвижки могут выдерживать температуры от -60 до +560 С и обширный диапазон давлений. Они предназначены для работы с магистралями всех назначений с повышенным химическим воздействием передаваемой среды.
  3. Задвижные арматуры подбираются по внутренним диаметрам труб, поэтому они не оказывают влияния на гидравлическое сопротивление. Заслонка перемещается плавно, благодаря чему гидравлический удар отсутствует. Конструкции устройств ориентированы на высокую герметичность.
  4. Легкость в обслуживании. Несложно делать ремонт и монтаж, а при износе можно быстро снять и заменить на другие.
  5. Долговечность. Все детали изготовлены из прочнейших материалов, поэтому способны исправно прослужить в течение длительного времени.

Недостатки

  1. Из-за высокого веса элементов работа с узлами при большом диаметре трубы усложнена – может потребоваться больше работников или специальное подъемное оборудование.
  2. Чугун не устойчив к коррозии, способен поддаваться ржавчине, покрываться налетом, что приводит к проблемам с герметизацией.
  3. Чугунные задвижки хрупкие, что может привести к поломкам при сильных ударных воздействиях.

Задвижки разделяются в зависимости от вида клина и типа запорного механизма. Каждый вид имеет свои плюсы и минусы.

Клиновые

В зависимости от вида клина задвижки разделяеются на следующие виды:

Жесткий клин

Данный вид имеет сравнительно невысокую стоимость, жесткость, надежность и герметичность. Изготавливается высокоточным оборудованием. Устройство способно выдержать значительные перепады давления. Недостатки: сложно ремонтировать, а при высоких температурах задвижку может заклинить.

Клин с двумя дисками

Такой тип задвижек способен самоустановиться и обеспечить максимальную плотность ограничения прохода, исключив вероятность заклинивания.

К преимуществам относится отличная герметизация, малое усилие для перекрытия трубы, небольшой износ. Недостатки: сложны в изготовлении, из-за этого имеют высокую стоимость.

Упругий клин

Уплотнительные элементы в конструкциях перемещаются под небольшим углом, что обеспечивает качественное взаимодействие с седельным кольцом. Изготовление происходит и без высокоточного оборудования, также исключается вероятность заклинивания под воздействиями температур. Из недостатков отмечается склонность к увеличенной истираемости плоскостей.

Поворотные

Диск – запорное устройство, он расположен в центре трубы. При эксплуатации происходит разворот по оси, что приводит к ограничению проходящей среды.

Шиберные (параллельные)

Элемент запора изготовлен плоским диском, запирающим проход. В работе он опускается в специальные углубления в корпусе.

Шланговые

Когда система начинает работать, устройство затвора начинает сдавливать шланг из резины. За счет этого и происходит перекрытие канала.

Задвижка Лудло

Суть такого механизма заключается в параллельном двухдисковом устройстве, имеющим распорный клин. Технология используется уже более 100 лет по всему миру. Их изготавливают только из чугуна, и такие задвижки крайне долговечны.

Какие бывают

В зависимости от материала задвижки делятся на чугунные и стальные. У каждого из них есть свой перечень достоинств и недостатков.

Чугунные

По своей конструкции чугунные и стальные устройства схожи, состоят из однотипных частей.

Арматура из такого материала устанавливается в системе, которая предполагает малые динамические нагрузки и невысокие напряжения. Чугун легко подвергается коррозионному и окислительному воздействию, поэтому такие элементы используются в работе с химически неагрессивными веществами.

Стальные

Устройства из стали являются прочными, устойчивыми к коррозии, твердыми, жаропрочными. Также их можно эксплуатировать при воздействии широкого диапазона температур.

Механизмы оснащены специальными приводами для автоматизации процесса работы, которые находятся в труднодоступном месте.

Устройство задвижек

Задвижка – это корпус с крышкой, соединенные между собой. Корпус имеет патрубки, с помощью которых устройство врезают в трубу. По разновидностям присоединения задвижки делятся по типам: Для правильного выбора устройства стоит учитывать:

  1. Область применения. Данные механизмы могут быть использованы в различных отраслях, и требования к ним также различаются.
  2. Диаметр. Так, небольшие элементы обычно находят бытовое применение, а крупные – на магистралях в сфере нефти и газа.
  3. Температура использования. Не каждая задвижка сможет выдерживать экстремальные температуры.
  4. Показатель герметичности. В некоторых трубопроводах могут присутствовать горячие испарения, что требует использования задвижки более высокого класса герметичности.
  5. Качество материала. Практически все современные элементы выполнены из чугуна или стали. Нужно учитывать особенности того и другого материала.
  6. Известный производитель. Нужно учитывать стоимость и срок гарантии. Как правило, китайские производители предлагают невысокую стоимость при небольшом сроке использования.

Установка на водопроводе

Процесс соединения с водопроводом бывает нескольких вариантов. Зависит от диаметра и материала трубы.

Соединение с трубопроводом

Задвижки с трубопроводами могут соединяться несколькими способами:

  1. Фланцевое соединение. Оно используется на трубах большого диаметра, с применением чугунной или стальной системы.
  2. Муфтовое. Чаще всего его применяют к полиэтиленовым и ПВХ-трубам.
  3. Раструбное. Используется к полиэтиленовым и ПВХ-системам.
  4. Сварное. Считается самым надежным способом.

Соединение с металлической водопроводной трубой

Если есть необходимость установки задвижки на металлический трубопровод, действовать нужно так:

  1. Вырезать часть трубопровода, соответствующую элементу, который нужно установить. Срез тщательно зачистить и прошлифовать.
  2. Далее нарезать резьбу или приварить соединители – это зависит от выбранного типа соединений. Загерметизировать.
  3. Установить на место по технологии в соответствии с типом соединения.

Монтаж в систему пластиковых труб

Когда требуется монтаж на пластиковую трубу, нужно выбрать способ сварки по пластику. Сначала надо подготовить место, куда нужно поставить задвижку, и просто зафиксировать ее на трубе, без каких-либо дополнительных манипуляций.

Нюансы установки в печные трубы

Задвижки в печные трубы устанавливаются при монтаже дымохода. Заранее при кладке кирпича делается специальное отверстие под арматуру, которую впоследствии нужно зафиксировать цементным раствором.

Ремонт

Если на диске обнаружены царапины, то допускается выполнение притира деталей. Для грубой притирки используется наждачная бумага, а завершающую подгонку можно выполнить с помощью пасты ГОИ.

При значительных повреждениях рекомендуется заменить механизм. Как правильно, ручная притирка в таких случаях не помогает.

Профилактика

Лучшими профилактическими действиями являются плановые осмотры и периодическая проверка работоспособности. Устройство должно регулярно очищаться, также нужно тщательно смазывать двигающиеся детали. Иногда задвижку рекомендуется промывать.

Чтобы обеспечить нормальную работу трубопровода, обязательно нужно установить запорную арматуру. Важнее всего – правильно выбрать подходящий механизм. Стоит брать в учет не только условия использования, но и саму конструкцию устройства. Это сможет влиять как на пропускную способность, так и на эффективную работу системы, а также долговечность задвижки. Материал устройства – тоже важный фактор, на который нужно обращать внимание при выборе элемента.

Полезное видео

Принцип действия и виды задвижек для трубопроводов

Любая система водоснабжения должна иметь в цепи устройство для перекрытия потока. Приспособлением, отсекающим разводку от общего контура, является задвижка для трубопровода. Главная задача, решаемая при помощи этой запорной арматуры – перекрыть поток в случае аварии или при отсутствии необходимости в рабочей системе подачи.

Что такое задвижка и где используется

Запорные механизм применяется не только в быту, хотя каждый стояк перекрывается при помощи этого средства. Задвижка может быть включена в качестве неотъемлемой части газопровода, а также трубопровода для транспортировки технических жидкостей. В зависимости от того, что передается по трубам, комплектующие видоизменяются, но общий принц ип действия водопроводной задвижки всегда схож.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно каждая задвижка состоит из следующих частей:

  1. Корпус и съемная крышка. Корпус изготавливается из чугуна. Сталь используется реже. Сплавы – еще реже. Внутри есть полость, в которой располагаются детали, обеспечивающие герметизацию системы. Подключение к трубопроводу выполняется при помощи фланцевого соединения или сварки. В последнем случае исключается возможность демонтажа, и применения комплектующих для дальнейшей сборки.
  2. Запорный узел. Состоит из направляющей и затвора. Максимальной надежностью обладают узлы, в которых направляющая является частью корпуса. Задвижки водопроводные изготавливаются из прочных металлосплавов, а затвор дополнительно покрывается антикоррозийным составом.
  3. Элемент управления. Вентиль представляет собой винтовой шток и маховое колесо. Значение узла – преобразование вращательного движения рукояти в поступательное перемещение затвора, который прикреплен с обратного конца. С корпусом элемент соединяется при помощи фланцев, а герметичность обеспечивает вертикальное положение.
  4. Бугельный узел. Благодаря ему воздействия среды, перемещаемой по трубопроводу, никаким образом не сказывается на работоспособности элементов управления. Гайка со штоком защищена от температурных перепадов. И при циркуляции горячих жидкостей или газов, всегда она остается рабочей.

Принцип действия следующий. Оператор проворачивает маховое колесо, приводя в движение шток с резьбовым механизмом. Опускаясь, заслонка перекрывает пропускное отверстие в корпусе, запирая его. Процесс контролируемый, и допускается частичная блокировка, что дает возможность понизить давление в трубах после задвижки.

Читать еще:  Как открутить кранбуксу на смесителе

Однако это не означает, что устройство можно использовать для данных целей. При продолжительном применении вода «шлифует» узлы, и когда придет время перекрывать поток, герметично сделать это не получится. Более того, ржавчина и отложения могут усугубить ситуацию, вплоть до выхода задвижки из строя. Но кратковременно можно понизить давление в трубопроводе, не опасаясь последствий, если это не периодическая мера.

Виды водопроводных задвижек

Несмотря на то, что схематически устройство всегда идентично, конструкция задвижек может меняться. Это зависит от конфигурации заслонки. Когда принцип герметизации основан лишь на поступательном движении, она именуется шпинделем. Но есть модификации, которые предполагают перекрытие пропускного канала посредством вращательного движения заслонки.

Она в нормальном (открытом) положении располагается параллельно оси трубопровода, а в закрытом – перпендикулярно ей. Запорная арматура данного типа могут быть оснащены клиновым, параллельным, шланговым, и шиберным механизмом блокировки потока, каждый из которых имеет характерные особенности и специфическую маркировку.

Клинковые задвижки

Эффективность достигается благодаря седлам, между которыми в закрытом положении располагаются упругие клинья. Эластичность позволяет достичь абсолютной герметичности. Если используется жесткие клинья или клинья с двумя дисками, устройство работает не менее эффективно. Последний вариант имеет большие допуски по точности. Оба способа отличаются надежностью и долговечностью.

Параллельные шиберные

Отличаются от предыдущей версии тем, что заслонки спаренные. Параллельными шиберными заслонками они называются потому, что обе они параллельны друг другу. Плюсы – долговечность, погрешности.

Шланговые

Альтернатива – шланговые механизмы. Здесь штоком пережимается гибкий шланг. Достоинства отсутствие механических узлов. Недостаток – непрочный материал шланга.

Соединение задвижек с трубопроводом

Процедура установки задвижек на пластиковые трубы имеет немного особенностей, которые появились потому, что речь идет о сочленении элементов, изготовленных из различных материалов. Но это не единственный способ, так как данный элемент запорной арматуры может быть установлен на трубопроводы, как металлические, так и металлопластиковые. Любой вариант возможен.

Подсоединение к металлическим водопроводным трубам

Существует два способ подсоединения: резьбовое и фланцевое. Для этого вырезают из трубы участок длиной, равной размеру корпуса. Нарезают на зачищенных торцах труб резьбы. Собирают конструкцию, уплотнив соединение льняной нитью или специальной лентой. При фланцевом сочленении уплотнение выполняется посредством резиновых прокладок. Надежность обеспечивают болты. Альтернатива – сварное соединение.

Монтаж в систему из пластиковых труб

Сварку применять нельзя. Но можно применить специальные вставки, которые предполагают наплавление пластика с одной стороны и фланцевое соединение с другой. Потрубки разогревают до +260 градусов, а после соединения обеспечивают неподвижность до схватывания. Это около 10 минут, пока все элементы не остынут.

Особенности установки на печные трубы

В канале выкладывают из кирпичей основание. На которое устанавливается задвижка. Важно не забыть, и предусмотреть специальные углубления в кирпиче для шибера и отверстие для ручки. Конструкцию закрывают кирпичной кладкой на кладочном цементно-песчаном растворе.

Подведем итоги

Разнообразие моделей задвижек позволяет решить главную задачу – обеспечить герметичность системы при необходимости произвести ремонт. Работы можно выполнить самому, но только если под рукой имеются все необходимые приспособления. Для резьбовых соединений потребуется токарный станок, что усложняет процесс.

Соединения с пластиковыми трубами не менее эффективны. Каждый случай имеет характерные особенности, но не представляют сложностей для людей, у которых имеются элементарные строительные навыки. Технология позволяет оснастить задвижкой горячий и холодный водопровод, отопительную систему, печную трубу, технические путепроводы. Все зависит от потребностей и целевого назначения. Место установки – точка ввода.

Основные типы задвижек для трубопроводов, их устройство и монтаж

Любая инженерная система должна быть оснащена устройством, которое будет останавливать ее работу в случае необходимости. Так, к запорной арматуре относятся чугунные и стальные задвижки для трубопроводов. Они устанавливаются с целью частичного или полного перекрывания пути для потока жидкости или газа. Металлические изделия характеризуются простотой управления, а также обслуживания. Область применения таких приборов зависит от конструкции, сборки, способов управления и установки.

Что собой представляют задвижки для трубопроводов

Разновидность запорной арматуры предназначена для установки на водопроводные сети и газовой. Служат они для полного или частичного перекрытия движения, распределения содержимого по патрубкам, регулировки давления. Также посредством задвижек можно контролировать расход жидкостей и газов через изменение диаметра пути.

Маркировка задвижек включает в себя буквы с цифрами. Под ними подразумеваются тип арматуры и корпуса, материал уплотнителей и способ управления. Например, расшифровка некоторых изделий выглядит следующим образом:

Задвижка 30ч39р

  1. 30с41нж – задвижка стальная с механическим приводом, цилиндрической передачей, уплотнительными кольцами из нержавеющей стали.
  2. 30ч39р – задвижка из чугуна с механическим приводом, электрической передачей, латунными кольцами.
  3. 30ч6бр – чугунная задвижка с пневматическим приводом, уплотнителем из бронзы и латуни.

Строительная длина задвижки должна соответствовать ГОСТу 3706-93. Исключениями являются только приборы специального назначения (изоморфические). В остальных случаях допускаются отклонения от ±2 до ±14 мм.

Конструктивные особенности

Устройство задвижки характеризуется простотой. Зависимость заключается в расположении запорного механизма. Он встроен в металлический корпус цилиндрической формы вдоль его центральной оси. Монтируют оборудование внутри кессонной камеры или смотрового колодца.

Управление может быть ручным или автоматическим. Второй вариант позволяет регулировать положение затвора дистанционно. Для этого оператор пользуется кнопочным устройством.

Чертеж задвижки представлен уплотнительным кольцом и металлическим клапаном. Его форма выпуклая, причем с обеих сторон. Запорные механизмы с механическим управлением имеют шток и прикрепленный к нему рычаг. Его поворот (90॰) приводит в движение клапан.

Схема задвижки

Фиксация устройства осуществляется за счет двух выводов по обе стороны относительно диска. Они могут быть представлены фланцами, резьбовыми элементами или фасками для подсоединения к патрубкам посредством сварочного аппарата.

Принцип работы и технические характеристики

Принцип работы задвижки основан на смене положения затвора перпендикулярно потоку жидкости в магистрали (дыма в печной трубе). Герметичность обеспечивается плотным прилеганием клапана к посадочному седлу прибора.

Классификация трубопроводных задвижек проводится в соответствии с особенностями конструкций, их сборки, монтажа, показателями технических характеристик, управления. Выглядят они следующим образом:

  • монтаж ведется над или под землей, с колодцами и без, в помещении или на улице;
  • устойчивость к сейсмическим явлениям, климатическим особенностям конкретной местности;
  • фиксация фланцевая, сварная или комбинированная;
  • сборка литая, листовая, литосварная или штампосварная;
  • привод ручной и электрический.

Выпуск задвижек соответствует допустимым значениям диаметра патрубков. Показатели равны от 5 см до 2 м. Оптимальным давлением при этом считается 25 МПа, а показания термометра для рабочей среды находятся в пределах +450-+560 ℃.

Соответствие диаметра патрубка и выпуска задвижки

Основные типы задвижек для труб

В зависимости от характеристик, конструкции, привода и способов крепления можно выделить несколько типов задвижек. Так, существуют полнопроходные затворы, посадочное место которых соответствует диаметру патрубка. А суженные имеют меньшие показатели аналогичного параметра седла.

По типу строения различают изделия с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Они характеризуются соответственно следующим образом:

  1. Часть штока выдвигается наружу относительно корпуса во время вращения маховика (утечку предотвращает расположенный в диске сальник). При этом долговечность ходового узла обеспечивается отсутствием прямого контакта механизма с содержимым магистрали.
  2. Меньшие габариты, механизм расположен внутри корпуса. Шток своего положения не меняет, двигаются только шпиндель и затвор. Такой вариант менее устойчив к агрессивной среде, поэтому имеются ограничения относительно установки.

По геометрии седла различают 2 варианта:

  • Клиновые. Запирающий механизм представлен двумя дисками. Они по отношению к горизонтальной оси расположены под углом. Когда шпиндель вращается, опускаются кольца. Между ними расположены распорные клинья, которые в процессе придвигаются к седлу.

Клиновое седло

  • Параллельные. В этом приборе диски могут иметь два положения. В нижнем поток отсекается, а в верхнем путь для содержимого трубопровода открывается.

Клинья могут быть представлены в трех вариантах:

  1. Жесткий строго подгоняют под форму седла. Он представлен металлической пластиной. Из-за слабости перед изменениями температуры, давления область применения характеризуется относительным постоянством и низкими показателями.
  2. Двухдисковый обеспечивает максимальную герметичность и допускается к использованию в трубопроводах с максимальными значениями датчиков (до 25 МПа, +560 ℃).
  3. Упругий представлен дисками, соединенными динамичным элементом. Сравнительно с предыдущими вариантами такой прибор проще изготавливается. Он годен для средних условий эксплуатации.

Чаще всего для изготовления корпуса и клапанов используются чугун, а реже легированная или нержавеющая сталь. Другие материалы практически не применяются. Они меньше справляются с давлением, температурой и гидроударами в трубопроводе.

Чугунный прибор

Вес чугунной задвижки заметно больше, чем у первой. Их устанавливают в магистралях с напором до 1 Атм., где необходимы только 2 положения клапана: открытое и закрытое. Управление приборами осуществляется вручную. Стальные допускаются для монтажа на трубопровод с большими показателями температуры и давления, а также с агрессивной средой.

Монтажа задвижек для трубопроводов

Соединение патрубков, задвижек с помощью сварочного оборудования считаются самыми прочными и герметичными. Поэтому такой вариант используется для магистралей, в которых подается высокое давление. В остальных случаях актуальны и другие способы: фланец или комбинация методов.

Процедура монтажа задвижки для трубопровода состоит из четырех действий:

  1. Подъем, установка прибора в заданном месте.
  2. Выстраивание центральных осей патрубков и корпуса устройства.
  3. Монтаж уплотнителя, крепежных элементов.

В завершение болты затягиваются гаечным или разводным ключом. Сварочные работы проходят практически по тому же алгоритму. Только прибор нужно сначала зафиксировать в нужном положении прихватками и проверить соответствие осей. А после этого произвести сварку элементов.

В случае с пластиковыми трубами процесс выглядит немного иначе. Процесс выглядит следующим образом:

Задвижка для пластиковых труб

  • фланец надевается на втулку;
  • втулка приваривается к трубе;
  • прокладывается резиновый уплотнитель;
  • с помощью ключа (рожковый) соединяются фланец и задвижка;
  • затягивается крест-накрест болты.

Конструкция с прижимным фланцем и резиновой манжетой устанавливается так:

  • труба подрезается под углом в 90॰;
  • чугунный фланец надевается на патрубок и смещается в сторону магистрали;
  • нанизывается прижимное кольцо;
  • элементы конструкции центрируются;
  • фланец надвигается на манжету до упора;
  • проводится предварительная фиксация и проверка соосности;
  • крепления затягиваются гаечным ключом.
Читать еще:  Как соединить медные трубки без пайки?

Задвижки для печных труб монтируются в соответствии с инструкциями, которые могут быть различны. Установка происходит в процессе кладки вытяжки.

Важно! Если необходима постоянная вентиляция топки, то в задвижке организуют дополнительную перфорацию. Диаметр отверстий при этом может составлять от 10 до 15 мм.

Рекомендации и типовые ошибки

Специалисты советуют перед установкой приборов проверить их на герметичность. Для этого задвижку окатывают горячей водой, а после просушки проводят ревизию. Неисправное состояние будет выявлено сразу.

На герметичность проверяют в закрытом положении затвора

Под установку чугунной задвижки рабочую поверхность необходимо предварительно подготовить. Горизонтальный или вертикальный трубопровод подлежит очистке от окалины, примесей, накипи и просушке. Маховик задвижки должен быть направлен вверх, а затяжка крепежей проведена равномерно, без перекосов. В паспорте производитель всегда указывает порядок действий при монтаже прибора. Отклоняться от него недопустимо.

Существует также свод правил, который касается установки любого типа затвора:

  • стальная арматура во время сварочных работ должна оставаться открытой;
  • закрытие пути для потока сопровождается небольшим усилием, чтобы не привести к перекручиванию и последующей поломке;
  • тяжелые приборы для установки обеспечивают подпорками;
  • перед выбором важно учитывать допустимые пределы давления;
  • установка возможна только на прямом участке трубопровода, где отсутствует риск возникновения избыточного давления, что приводит к губительному гидроудару.

Останавливаясь на выборе затвора вместо вентиля, стоит учитывать некоторые слабости приборов:

Запорная арматура

  • нельзя использовать, если содержимое труб имеет твердые и крупные компоненты;
  • имеются ограничения допустимого давления в магистрали;
  • есть риск получения клапанов гидроудара из-за относительно низкой скорости перекрывания пути для потока.

Кроме того, затворы заметно сложнее отремонтировать, заменить изношенные уплотнители. А установка сопровождается большей высотой, нежели требуется для отсечного клапана.

Важно! У приборов с электроприводом строго регламента относительно положения нет. Важно, чтобы сам привод не оказался внизу. А если шпиндель расположен горизонтально, то под механизмом должна быть предусмотрена дополнительная опора.

Затворные клапаны несмотря на относительно низкие предельные значения давления могут устанавливаться практически на любые магистрали с жидкостями или газами. Монтаж произвести можно самостоятельно, но важно соблюдать строгие правила, чтобы избежать переделок или полной замены прибора. Управлять положением заслонки можно вручную или дистанционно с помощью пульта. А в качестве материала для изготовления используются чугун, легированная или нержавеющая сталь, отвечающие за прочность и долговечность затвора.

Что такое водопроводные задвижки: конструкция и принцип действия, виды и правила подсоединения

Задвижки для трубопроводов – вид запорной арматуры, служащий для отключения системы водоснабжения или ее части путем прекращения подачи транспортируемой жидкости. Механизмы предназначены для распределения потоков воды в нужных направлениях, регулирования давления, контроля расхода ресурса посредством изменения диаметра прохода.

Разновидности задвижек для трубопровода.

Что такое и где используются

Задвижка для воды представляет собой стальной или чугунный корпус, внутри которого, вдоль центральной оси, располагаются детали запорного механизма. Оборудование размещают внутри специального смотрового колодца или кессонной камеры. Размеры технических отсеков должны обеспечивать удобство обслуживания установленной в них арматуры.

Водопроводные задвижки в зависимости от вида и назначения могут управляться как в ручном, так и автоматическом режиме. Последний более удобен, он позволяет с помощью кнопок дистанционно регулировать положение запорных элементов.

Механизмами с ручным управлением снабжаются линии подачи холодной воды, имеющие внутренний диаметр до 400 мм. Магистрали больших размеров укомплектовываются устройствами с электрическим управлением.

Задвижки применяются для технического обслуживания различных видов трубопроводных систем и устанавливаются:

Задвижка используются в трубопроводах и магистралях.

  • в местах врезки труб в центральную сеть водоснабжения;
  • на кольцевых магистралях и стояках многоэтажных зданий;
  • у основания пожарных гидрантов;
  • в качестве поворотных затворов для перекрытия ремонтных участков;
  • для обеспечения безопасной работы насосных станций.

Конструкция и принцип действия

В зависимости от технических характеристик механизмы отличаются затвором, размещением ходового узла, типом привода и способом крепления к водопроводным системам.

Основное отличие запорных устройств – это характер движения шпинделя. По этому параметру они делятся на 2 категории:

  1. С выдвижным шпинделем. При вращении маховика он перемещается вверх и часть штока выходит из корпуса наружу.
  2. С динамичным невыдвижным валом. Они меньших размеров и широко используются для транспортировки жидкостей в водопроводных системах.

Конструкция задвижки состоит из затвора, выполненного в форме клина или диска, перемещающегося вдоль седла корпуса перпендикулярно водяному потоку.

Устройства могут быть:

  1. Полнопроходными. Размер посадочного места для затвора соответствует диаметру подключенного трубопровода.
  2. Суженными. Седло меньше условного прохода магистрали, это ограничивает рабочий ход штока и уменьшает длину задвижки.

В зависимости от конфигурации запорного элемента и схемы расположения уплотнительных деталей задвижки делятся на:

  1. Клиновые. Запирающий механизм состоит из двух металлических дисков, расположенных под углом относительно горизонтальной оси. Во время вращения шпинделя кольца опускаются и за счет размещенных между ними распорных клиньев прижимаются к седлу.
  2. Параллельные. Тарельчатые детали расположены параллельно друг другу. В нижнем положении диски отсекают поток жидкости, а в крайнем верхнем – полностью открывают ее движение.

На запуск мощных задвижек вручную уходит много сил и времени, поэтому чаще применяют приборы с электромеханическим приводом, который устанавливается вместо маховика.

Для управления запорной арматурой, установленной в труднодоступных местах (под водой, в глубоких колодцах и т.п.), используют вспомогательные колонки. Вращательное усилие передается шпинделю с помощью штанги-вилки, установленной в вентиль задвижки.

Затворы водоснабжения

Затвор – это одна из модификаций запорных устройств, в которых управляющий элемент изготовлен в форме диска. Закрепленная на валу заслонка поворачивается, опускается в седло и перекрывает движение воды. Клапан в рабочем положении находится под углом или перпендикулярно транспортируемой жидкости.

Корпус механизма имеет усеченную цилиндрическую форму. Кожух изготавливают из чугуна, стали, полимеров и цветных сплавов. Конструкция арматуры включает в себя запорный орган, состоящий из двояковыпуклого металлического клапана и резинового уплотнительного кольца. Дисковые устройства приводятся в действие вручную при помощи рукоятки и автоматически посредством электропривода. При ручном управлении затвор с диском регулируется поворотом на 90° рычага, который крепится гайкой к штоку механизма.

Дисковые поворотные устройства могут применяться в системах водоснабжения, отопления и для подключения сантехнических приборов.

Дисковой затвор для трубопровода.

Затворы, в сравнении с задвижками, имеют небольшую длину, малый вес и ограниченное количество рабочих деталей. Корпус механизма изготавливают из материала с защитным покрытием, устойчивого к воздействию абразивных включений, которые могут находиться в рабочей среде.

Виды и классификация водопроводных задвижек

Классификация задвижек осуществляется по следующим признакам:

  1. Место установки: надземный или подземный монтаж, с использованием колодцев или без них, в помещениях или на открытом воздухе.
  2. Сейсмостойкость: задвижки рассчитаны на устойчивость к землетрясениям силой 6-10 баллов.
  3. Климатическое исполнение: способность изделий противостоять воздействию температуры и сохранять функциональность в различных регионах эксплуатации.
  4. Присоединение к магистрали: фланцевое, под сварку, комбинированное.
  5. Конструкция комплектующих: литая, штампосварная, литосварная, листовая.
  6. Типы привода: ручное (РУ) или электрическое управление (ЭП).

Задвижки выпускаются для установки на трубопроводы Ø50-2000 мм, рассчитанные на оптимальное давление до 25 МПа, с температурой рабочей среды +450…+560 °С.

Условное обозначение устройств представляет собой буквенно-цифровую комбинацию, включающую в себя следующие параметры:

  • вид арматуры;
  • тип корпуса;
  • материал уплотнительных деталей;
  • способ управления.

Задвижки для трубопровода.

Например, 31нж43нж означает:

  • 31 – задвижка;
  • нж – кожух из нержавеющей стали;
  • 43 – номер модели;
  • нж – уплотнительные кольца из нержавеющей стали.

По материалу изготовления задвижки бывают:

  1. Чугунными. Применяются для магистральных трубопроводов с постоянным движением воды, где регулировка потока жидкости осуществляется положениями «закрыто» и «открыто». Выпускаются с ручным приводом, при вращении которого затвор опускается до полного закрытия просвета трубы. Оптимальная сила напора не должна превышать 1 атмосферы, в противном случае существует риск поломки устройства.
  2. Стальными. Рассчитаны на более сложные условия эксплуатации с перепадами давления, колебаниями температуры, агрессивной рабочей средой.

Чугунные и стальные задвижки относятся к разряду ремонтируемого оборудования.

Критерии выбора задвижек

Для правильного выбора запорной арматуры нужно знать полные характеристики системы:

  1. Тип и свойства перекачиваемой жидкости.
  2. Характер работы устройств.
  3. Величину гидравлических нагрузок.
  4. Температурный режим.
  5. Допустимые габариты.
  6. Вес механизма.
  7. Способ управления приводом.
  8. Оптимальная скорость срабатывания.
  9. Герметичность.
  10. Химическая активность жидкости, материал корпуса и уплотнительных деталей (коррозийная стойкость).
  11. Наличие аварийной системы с дополнительным источником энергии.
  12. Срок службы.

При подборе параметров нужно учитывать ремонтопригодность оборудования, а также возможность его дальнейшей модернизации и автоматизации.

Одним из определяющих факторов, влияющих на выбор задвижек, является их экономичность. Выбор арматуры нужно делать, учитывая цену устройства, затраты на его обслуживание, а также целесообразность приобретения в плане экономических показателей всего трубопровода.

Соединение с трубопроводом и монтаж

На магистрали задвижки монтируются при помощи типовых фланцев с болтами или методом сварки. Сварные соединения считаются более прочными и качественными, такой способ подключения используется в трубопроводах с большим давлением, поскольку обеспечивает хорошую герметичность и снижает риск протечки.

На горизонтальных линиях водоснабжения устройства собирают маховиком вверх. На вертикальных трубопроводах они устанавливаются так, чтобы шпиндель находился в горизонтальном положении.

Подсоединение к металлическим водопроводным трубам

Монтаж задвижек на стальных трубопроводах может осуществляться двумя способами: сваркой или с помощью фланцев. Фланцевые соединения выполняют на болтах с резиновым уплотнением. Перед монтажом фасонные части и отрезки труб устанавливают таким образом, чтобы отверстия для метизов совпадали друг с другом.

Порядок выполнения операций:

  • подъем и установка задвижки в месте стыковки с трубопроводом;
  • центрирование отверстий;
  • установка прокладки и болтов;
  • затяжка соединения с помощью гаечного ключа.

Сборка запорной арматуры с помощью сварки:

  • установка задвижки;
  • центрирование отверстий по оси магистрали;
  • поддержка устройства и предварительная стыковка прихватками (сварка);
  • проверка соосности сборных единиц;
  • окончательная сварка соединения.

Запорные устройства устанавливают в смотровых колодцах или непосредственно в земле с предохранительными кожухами, предусматривая защитное покрытие для шпинделя и сальника задвижки. Для управления механизмом к маховику подсоединяют колонку (штанга-вилка) и выводят ее на поверхность.

Читать еще:  Утепление трубопровода холодной воды

Монтаж в систему из пластиковых труб

Соединение металлической запорной арматуры с полимерными трубопроводами производится с помощью буртовых втулок со свободными стальными фланцами и креплениями с резиновыми прижимными кольцами.

Работа с накидными деталями состоит из следующих этапов:

  1. Надеваем фланцевое кольцо на пластиковую втулку.
  2. Стыкуем трубу и втулку с помощью сварочного аппарата для полимерных труб.
  3. Устанавливаем резиновую прокладку.
  4. При помощи рожкового ключа соединяем крепление на задвижке и фланец трубопровода.
  5. Болты следует затягивать крест-накрест.

Конструкция соединения с прижимным фланцем состоит из чугунного или стального фланца, резиновой уплотнительной манжеты.

  1. Отрезаем трубу строго под прямым углом.
  2. На свободный конец профиля надеваем чугунный фланец и сдвигаем его в сторону магистрали.
  3. Надеваем резиновое прижимное кольцо. Края манжеты с большим размером должны быть вровень с фаской трубы, а длинный конец направлен в сторону фланца.
  4. Центрируем детали.
  5. Рукой надвигаем фланец на резиновую манжету и прижимаем до упора.
  6. Устанавливаем болты и вручную накручиваем гайки.
  7. Проверяем соосность элементов и гаечным ключом уплотняем соединение.

Особенности установки на печные трубы

Шибер для дымохода.

Задвижки для печных труб изготавливают прямоугольной или овальной формы. Круглые заслонки чаще используются в стандартном отопительном оборудовании, порядок установки таких приспособлений зависит от производителя и конструкции дымохода.

Задвижка для стационарных домашних печей служит для регулирования тяги в дымовом канале. Приспособление представляет собой чугунную квадратную рамку, в пазы которой устанавливается шиберная заслонка. Каркас запорного механизма монтируют в процессе кладки вытяжной трубы. Створку вставляют перед пробным розжигом печи. Для организации постоянной вентиляции топочного пространства в задвижках можно просверлить отверстие диаметром 10-15 мм.

Несколько рекомендаций по монтажу и полезных советов

Срок эксплуатации задвижек зависит от их корректной установки. Перед монтажом прибора поверхность задвижки необходимо обработать горячей водой, просушить и внимательно осмотреть корпус. Только после этого допускается установка устройства в систему.

При монтаже задвижки необходимо следить, чтобы она была установлена маховиком вниз и соединение фланцев было выполнено без перекосов. Порядок установки механизма должен в точности совпадать с рекомендациями производителя оборудования, отраженными в паспорте прибора.

Как работает задвижка: устройство и принцип действия

Задвижки – очень популярный и распространенный тип запорной арматуры. Благодаря своей надежности и простой конструкции они востребованы на транспортных и технологических трубопроводах с самыми разнообразными рабочими средами. В зависимости от конструктивного и материального исполнения, задвижки могут использоваться в системах с рабочими давлениями до 25 МПа и температурами до +565 °С. Далее описана конструкция и принцип работы задвижек, приведена их классификация, а также отмечены особенности разных модификаций данной арматуры.

Из чего состоит задвижка?

Главные конструктивные элементы арматуры:

  • корпус;
  • крышка;
  • затвор;
  • резьбовая пара (шпиндель и гайка);
  • сальниковое уплотнение;
  • маховик (или другой управляющий элемент).

Устройство задвижки очень простое. Ее основу составляют корпус и крышка – именно они образуют полость, по которой движется рабочая среда. В полости арматуры находится затвор и (у части задвижек) механизм, обеспечивающий его передвижение, – резьбовая пара. Запирающий элемент движется перпендикулярно оси потока: опускаясь, он перекрывает просвет трубы, а поднимаясь, открывает. Механизм передвижения максимально простой – при вращении маховика вращается шток (шпиндель), который связан с запирающим элементом напрямую или через гайку. Вращательные движения маховика преобразуются в поступательные движения затвора.

Для герметичного перекрывания потока в корпусе задвижки обычно предусмотрены седла с уплотнительными поверхностями. Когда затвор опускается, он плотно примыкает к седлам, не позволяя среде проходить через полость задвижки. У корпуса также есть два конца для присоединения к патрубкам трубопровода. Они могут быть оснащены фланцами, резьбой или фаской для приварки. В месте выхода штока наружу находится сальник, который предотвращает утечку среды из задвижки.

Маховик – самый простой и распространенный орган управления задвижкой. На трубопроводах больших диаметров, где для перемещения затвора необходимо серьезное усилие, используются дополнительные устройства – механические редукторы, электро-, гидро- и пневмоприводы.

Для изготовления корпусных деталей задвижек чаще всего используется:

  • чугун;
  • сталь (легированная или нержавеющая).

Затвор, как правило, изготавливают из стали, которая лучше переносит работу в потоке среды. От материального исполнения арматуры зависит возможность ее применения с различными средами – неагрессивными или агрессивными, холодными или перегретыми. При этом задвижки (за редкими исключениями) используются только для полного перекрывания трубопровода и не подходят для регулировки потока. Если затвор оставить в полуоткрытом положении, он деформируется под давлением среды, что приведет к заклиниванию арматуры.

Типы задвижек

Общий принцип работы задвижек сходный – затвор, отсекающий поток среды, движется перпендикулярно этому потоку. Но существует несколько типов арматуры, которые отличаются конструкцией запирающего элемента и расположением резьбовой пары. Различают такие типы задвижек:

  1. Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
  2. Параллельные.
  3. Шиберные.
  4. Шланговые.

В зависимости от расположения ходового узла задвижки подразделяют на два типа:

  • с выдвижным шпинделем;
  • с невыдвижным шпинделем.

Устройство клиновых задвижек

В такой арматуре затвором выступает клин, а седла в корпусе расположены под углом. При закрывании задвижки клин опускается в пространство между седлами и плотно прилегает к ним, обеспечивая высокую герметичность перекрывания. Клин может иметь разную конструкцию:

  1. Жесткий клин – металлическая пластина, сужающаяся книзу. Для надежного и герметичного перекрывания потока при изготовлении задвижки жесткий клин очень точно подгоняют под форму седел. Такой затвор очень прочный, но из-за своей жесткости может заклинивать при колебаниях температуры или давления среды. Кроме того, уплотнительные поверхности здесь довольно быстро изнашиваются.
  2. Двухдисковый клин представляет собой более сложное устройство – он состоит из двух плоских дисков. Диски жестко скреплены между собой под тем же углом, под которым расположены седла в корпусе. В таких задвижках нет необходимости в идеальной подгонке клина под седла, так как элементы затвора способны частично «самоустанавливаться» во время его опускания. Эта особенность обеспечивает и повышенную герметичность перекрывания. Также задвижки с двухдисковым клином меньше подвержены заклиниванию и износу уплотнительных поверхностей.
  3. Упругий клин состоит из дисков, скрепленных не жестко, а посредством упругого элемента. У такого затвора более простая конструкция, чем у двухдискового, но и возможности «самоустановки» меньше. При этом упругий клин также прощает некоторые погрешности при подгонке седел, он проще в изготовлении, чем жесткий затвор.
Принцип действия параллельных, шиберных и шланговых задвижек

Как разновидность клиновых иногда рассматривают и параллельные задвижки. Их затвор имеет не клиновидную форму, но по конструкции схож с двухдисковым клином. При этом диски затвора параллельных задвижек расположены параллельно друг другу. При перекрывании потока они прижимаются к уплотнительным поверхностям седел специальным клиновым грибком, который находится посредине.

Шиберные задвижки можно рассматривать как параллельные с одним диском. Это очень простые устройства, в которых поток среды отсекается плоским затвором, работающим подобно гильотине. Отдельные их модификации даже оснащаются ножевым затвором для разрушения частиц среды, попавших в корпус во время перекрытия трубопровода. Такая арматура используется с загрязненными средами, в которых есть много механических примесей. По герметичности перекрывания она существенно уступает клиновым задвижкам.

Шланговые устройства принципиально отличаются от остальных типов и по конструкции, и по принципу действия. Их относят к задвижкам, поскольку здесь выполняется классический принцип действия задвижки – просвет трубы перекрывается при опускании штока перпендикулярно потоку. У шланговых моделей нет затвора как такового, а через корпус проложен гибкий шланг. Когда трубопровод нужно перекрыть, при вращении маховика опускается шпиндель, который просто пережимает этот шланг.

Подобная конструкция полезна в трубопроводах, по которым транспортируются очень агрессивные среды. Наличие шланга в полости арматуры исключает контакт металлических элементов со средой и предупреждает их коррозию.

Как работают задвижки с выдвижным и невыдвижным штоком

Ходовой узел задвижки – резьбовое соединение шпиндель-гайка – основной элемент, который передает усилие от вращения маховика к затвору. Этот узел может быть расположен как в полости арматуры, так и снаружи:

  1. Выдвижной шпиндель соединен с затвором своим нижним концом. Гайка расположена снаружи, и при вращении маховика шпиндель выдвигается вверх на величину хода затвора. Такая конструкция исключает контакт ходового узла с рабочей средой, что продлевает срок службы арматуры и позволяет использовать ее с более агрессивными средами (или при высоких температурах). Задвижки с выдвижным шпинделем более надежны и просты в обслуживании, поскольку существует свободный доступ к сальниковому уплотнению. Единственный минус подобных устройств – увеличенный вес и большая строительная высота, а также необходимость оставлять свободное место над маховиком для выдвижения шпинделя при открывании арматуры.
  2. У задвижек с невыдвижным шпинделем ходовой узел находится в полости задвижки. Шток закреплен верхним концом и не меняет своего положения при открывании и закрывании устройства. Во время вращения маховика затвор вместе с ходовой гайкой передвигается вверх или вниз относительно шпинделя. Поскольку у таких устройств резьбовое соединение находится в рабочей среде, а доступ к сальнику закрыт, они менее устойчивы к агрессивным средам и сложным рабочим условиям. Их не устанавливают на ответственных объектах, но используют в обстоятельствах, когда важна малая строительная высота и небольшой вес.

Сравнительная таблица применения задвижек с выдвижным и невыдвижным штоком

Условия применения Задвижки с невыдвижным шпинделем Задвижки с выдвижным шпинделем
Диапазон диаметров DN, мм 40–500 15–1200
Диапазон максимальных рабочих давлений PN, МПа 1,6 1,6–10,0
Диапазон температур транспортируемого вещества, ºС -15…+130 -70…+450
Рабочие среды Чистая горячая и холодная вода, неагрессивные среды (нефть, минеральные масла) Горячая и холодная вода, вещества с любой степенью агрессивности, нефтепродукты, газ

Таким образом, несмотря на сходный принцип работы, разные типы задвижек имеют несколько отличное устройство и область применения. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Но мы готовы подобрать оптимальные задвижки для монтажа на вашем трубопроводе. Знакомьтесь с нашим каталогом и звоните +7 (812) 920-05-98 – специалисты «Компании Север» помогут вам с выбором арматуры подходящего устройства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector