Какие задвижки бывают

Виды клиновых задвижек - Пермский трубопроводный завод ПТЗ

Клиновые задвижки применяются для перекачки жидких углеводородов, газообразных веществ и химических реагентов, в системах отопления и соответствующих коммуникациях горячей и холодной воды. Задвижки получили широкое применение в нефтяной, газотранспортной, энергетической промышленности, цветной и черной металлургии.

Клиновые задвижки имеют свои технические особенности, их основная функция закрыть или открыть движение по трубе, отсюда и 2 фазы эксплуатации – открыто/закрыто. Особенность проявляется в том, что седло запорного подвижного элемента располагают под углом, а сам запор делают в виде клина. При эксплуатации клин задвижки входит в промежуток между седлами и надежно перекрывает путь движущемуся по трубе веществу.

Задвижка с клином быстро перекрывает поток движущегося вещества. Для этого используют ручные маховые колеса и автоматизированные системы, что очень удобно для удаленных объектов. В зависимости от затвора различают такие клиновидные задвижки:

жесткие
двухдисковые
упругие

Жесткий клин имеет хорошую герметичность и устойчивость за счет вторичных эластичных уплотнителей. Изделия с жестким клином являются очень герметичными. Но недостатком такого устройства является повышенный риск заклинивания затвора и сложность в открывании при температурных колебаниях движущегося вещества или при стирании уплотнителя.

Двухдисковые изделия менее изнашиваются, по сравнению с жесткими у которых уплотнители быстро выходят из строя, имеют высокую усилительную способность и низкую вероятность заклинивания. Но у них размеры намного больше, чем у жестких, что обусловливает дополнительную металлоемкость. Двухдисковая конструкция заклинивается реже. Несмотря на то, что ее устройство более сложное и металлоемкое, она обладает малой вероятностью истирания уплотнителя, высокой степенью герметичности затвора, незначительными усилиями при закрытии изделия. Корпус изготавливают из таких материалов, как чугун, сталь, цветные металлы. Устройства из чугуна имеют наилучшую характеристику, возможность многолетней эксплуатации. Их могут покрывать полимерными покрытиями, чтобы защитить их от агрессивной внешней среды.

Упругая задвижка представлена дисками, соединенными между собой упругими частями. Такое изделие устойчиво к температурам и рабочему давлению, но плохо справляется со средами, которые имеют примеси.

Жесткие изделия менее металлоемкие, но являются трудоемкими при изготовлении. Двухдисковые – всегда больших размеров, но делаются легко. Упругие – являются средними по показателям между жесткими и двухдисковыми.

В зависимости от шпинделя, клиновые конструкции бывают выдвижными и не выдвижными.

Задвижки с выдвижным шпинделем – чугунные или стальные, имеют свойство полнопроходности (с не суженой выемкой для диаметра патрубков). Представленные изделия являются шиберными, они оборудованы электрическим проводом.

Задвижки с невыдвижным шпинделем всегда погружены в транспортируемую среду, поэтому требуют частой замены. Конечно, эти устройства выигрывают перед выдвижными устройствами из-за компактности и строительной массы.

Особенности клиновых изделий зависят от:

выбранной модели и фланцевых размеров
способности управлять — ручной или электрический привод
пропускной способности
условий эксплуатации — режимов: давления, температуры, устойчивости к коррозии

Стальные задвижки применяют при высоких значениях параметров температуры и давления в трубах. Такие задвижки бывают литыми, штампосварными и штампованными. Латунные, медные, титановые, смешанные или бронзовые задвижки используют при температурном режиме до 150-200°C. Ножевидные конструкции, соединяющиеся с помощью фланцев просты в устройстве. Их делают чугунными, а также стальными, которые приводятся в движение благодаря маховому колесу.

Встречаются также обрезиненные задвижки. Такие клиновые представители выполнены чугунными и стальными, но сверху покрыты полимерным каучуком.

Уплотнители задвижек можно производить лазерным упрочнением, твердыми наплавками, плазменным напылением, фторопластом. Также уплотнительные элементы бывают: без колец, кольцевыми из латуни или фторопласта, с антикоррозионной наплавкой, резиновыми.

Клиновые задвижки бывают:

полнопроходными и суженными
с ручным управлением и автоматическим
с выдвижным или не выдвижным шпинделем
жесткими, двухдисковыми, упругими
прорезиненными
чугунными, латунными или стальными
фланцевые и шиберные
приварные и муфтовые задвижки.

Фланцевое устройство используется в трубах с диаметром до 2 000 мм. Оно хорошо регулирует и контролирует движущуюся по трубам массу. Максимальное давления в трубе для такой задвижки должно быть до 25 Мпа, а температуры 565°С.

Шиберная задвижка выдвижного или не выдвижного шпинделя работает быстро, но не может регулировать транспортируемое вещество, и всегда находится в открытом или закрытом положении. Такое изделие подходит только прямым трубам. Соединяется устройство с помощью фланца или без него.

Виды задвижек, их назначение и устройство

Для обеспечения плановой и бесперебойной работы магистрали необходимо четко понимать, какие существуют типы задвижек для трубопроводов, каким образом они монтируются на трубы и как их правильно эксплуатировать.

Какие бывают задвижки для трубопроводов

Задвижки для трубопроводов различаются по множеству параметров:

Конструктивным особенностям.
Виду приводного механизма.

Материалу изготовления.
Габаритным и присоединительным размерам.
Типу присоединения к трубопроводу.
Рабочей среде и температурным режимам.
Климатическому исполнению.
Герметичности.
Клиновой конструкции.
Проходному диаметру.
Типу уплотнений.
Максимальному рабочему давлению.

Основными конструктивными элементами выступают:

Корпус с крышкой, изготовленный из металла — черной или нержавеющей стали, алюминия, чугуна, латуни. Он — основа задвижки и помещается в магистраль. Крышка же предназначена для регулировки перемещения запорного элемента.
Запорный механизм. Заслонка выполнена в виде клина, шибера, диска — в зависимости от типа задвижки. Она изготавливается из металла и комплектуется эластичными уплотнениями для повышения герметичности узла.
Привод, управляющий перемещением заслонки в узле. В зависимости от вида задвижек различают устройства с маховиком (на выдвижном или невыдвижном штоке), механическим редуктором, гидро-, пневмо- или электроприводом.

По технологии изготовления корпуса задвижки подразделяются на литые, сварные, кованые и ковано-сварные.

Виды задвижек по типу выдвижения:

С выдвижным шпинделем. Изделия, в которых шпиндель выведен за пределы

корпуса и не имеет контакта с рабочей средой. Это обеспечивает лучшую ремонтопригодность, коррозионную стойкость и длительный срок службы. Однако, это сильно увеличивает строительную высоту, поскольку при открытии прохода шпинделю необходимо выйти из задвижки на длину, превышающую диаметр трубопровода. Кроме того, повышается масса изделия — этот параметр нужно учитывать при проектировании магистрали.

С невыдвижным шпинделем. Устройства с подобной конструкцией отличаются невыдвижным ходовым узлом гайка-шпиндель, непосредственно контактирующим с рабочей средой внутри задвижки. Такие изделия устанавливаются на трубопроводы, переносящие неагрессивные среды, нефть и т. п., поскольку при их эксплуатации нет возможности проконтролировать состояние сальников и шпинделя, а также провести необходимый ремонт без снятия и разборки задвижки. У них малая строительная высота, а, значит, их целесообразно устанавливать в труднодоступных местах.

Выдвижные и невыдвижные задвижки различаются по принципу работы. Первые, как уже говорилось выше, совершают движение вверх-вниз, перекрывая поток. Шпиндель вращается вокруг своей оси — в этом случае приводная гайка расположена прямо в клине.

Типы задвижек по варианту подсоединения к трубопроводу:

Приварные — такие устройства имеют патрубки, равные по диаметру размеру трубы, к которой они будут приварены. Врезка осуществляется аргонодуговой сваркой.
Фланцевые — имеют фланцы на концах патрубков, монтируются на трубопроводах с помощью стяжки с ответными фланцами. Распространенный тип присоединения, обеспечивающий быстрый монтаж/демонтаж арматуры.
Муфтовые — этот тип встречается на задвижках с условным проходом до DN50.

Типы задвижек для трубопроводов по конструктивному исполнению затвора

Клиновые задвижки

Этот тип задвижек отличается наличием затвора клиновидной формы, расположенный между двумя наклоненными поверхностями. Принцип действия основывается на перекрытии потока жидкости или газа клином, перемещающимся перпендикулярно оси. Клиновые задвижки различаются по жесткости клинового затвора: жесткий, обрезиненный, двухсторонний, упругий.

Жесткий клин. Такие изделия отличаются простотой конструкции, жесткостью, надежностью и герметичностью. Они требует точной подгонки клина и уплотнений. Клин изделия шарнирно смонтирован на шпиндель в верхней части крышки и спускается по корпусным направляющим, из-за чего система может функционировать с высокими перепадами давления. Основные недостатки задвижки такого типа — возможные заклинивания из-за температурных перепадов, износ уплотнительных колец и довольно сложный ремонт.

Двухдисковый клин подразумевает наличие двух размещенных под углом дисков, соединенных между собой разжимной деталью. Такая конструкция позволяет устройству самостоятельно выравниваться при примыкании к седлам, исключая возможность заклинивая и обеспечивая высокую герметичность затвора.

Двухклиновые задвижки отличаются сложностью конструкции и существенно дороже других исполнений, однако, у них более длительный срок эксплуатации, седельные поверхности меньше изнашиваются, а для закрытия условного прохода не требуется применять больших усилий. Они оснащаются выдвижным шпинделем, могут иметь кольцевые уплотнения на дисках для повышенной герметизации проходного отверстия.

Упругий клин. Разновидность заслонки с двухдисковым клином, в которой привод разделен на две части, между которыми размещен пружинящий элемент, способный деформироваться. Такая конструкция позволяет уплотнениям передвигаться под углом друг к другу, обеспечивая лучший контакт с седлом. Изделия с упругим клином не требуют высокоточной подгонки, исключают заклинивание при перепадах температур, но поверхности клина сильно стираются.

Шиберные задвижки

В шиберных задвижках дисковый затвор и седла расположены параллельно. Принцип действия прост — при опускании шиберный механизм герметично перекрывает (словно разрезает) условный проход за счет давления среды. Это наиболее простой тип задвижек, который зачастую устанавливается в канализационных системах, пульпопроводах и иных трубопроводах с густой средой, не требующей повышенной герметичности. Их легко обслуживать и ремонтировать.

Шланговые задвижки

Редкий тип задвижек, отличающийся отсутствием уплотнительных седел, а также необычным затворным элементом, представляющим собой гибкий шланг, сжимаемый в средней части с помощью штока. Такие задвижки имеют очень высокую коррозионную устойчивость, могут транспортировать вязкую и химически активную среду. Обычно их используют в трубопроводных системах с небольшим условным проходом, где основной средой является пульпа, примеси, шлам и т. п.

Назначение и типы задвижек по материалу изготовления

В качестве материала задвижек выступают сталь, алюминий и чугун. Рассмотрим наиболее распространенные задвижки данных типов с указанием используемых в составе материалов основных элементов и уплотнений.

Стальные задвижки на примере 30с41нж

Буква «с» в маркировке задвижки указывает на то, что она изготовлена из стали, а «нж» — что уплотнения на клиновых дисках и седлах выполнены из нержавеющей стали.

Материалы изготовления деталей и узлов:

Крышка и корпус производятся из углеродистой стали методом литья.
Шпиндель изготавливается из нержавеющей стали 20Х13 с 14% содержанием хрома. Может эксплуатироваться при температуре до 600С.
Диски и маховик — из углеродистой стали, как и корпусные детали.
Приводную гайку производят из латуни. Обычно, ЛС59-1. Этот сплав является медно-цинковым с добавлением свинца, благодаря чему гайка хорошо сопротивляется механическим повреждениям при трении поверхностей.
Клиновые уплотнения, как уже упоминалось выше, изготавливаются из нержавеющей стали марки 13Х25Т, характеризующейся высоким содержанием хрома и отличной износостойкостью. Примесь титана гарантирует повышение срока службы запирающего элемента.
Уплотнения на корпусных кольцах также выпускаются из нержавеющей стали марки 08Х21Н10Г6 с 10% содержанием Ni и 20% Cr. Это обеспечивает повышенную коррозионную стойкость изделия.

В стальных задвижках 30с41нж также имеется сальниковое уплотнение, изготовленное из терморасширенного графита. Этот материал может иметь форму шнура или кольца и препятствует выходу рабочей среды через сальник, там, где шпиндель опускается в корпус. Трубопроводная арматура использует несколько модификаций ТРГ:

ТРГ-100Л — с армированием лавсановой нитью.
ТРГ-100ЛФ — с лавсановой нитью и дополнительной фторопластовой пропиткой.
ТРГ-101Н — с армированием нержавеющей проволокой.
ТРГ-102С — в качестве армирующего элемента выступает стеклонить.

Термопластовый графит в качестве уплотнительного материала сальникового узла гарантирует высокую герметичность, не теряя своих свойств даже при воздействии высокой температуры.

Стальные задвижки широко применяются в различных областях промышленности для организации магистралей, транспортирующих воду (горячую и холодную), газ, нефтепродукты, различные химические вещества, к которым элементы задвижки коррозионностойки, а также пар. Иногда они могут использоваться для перемещения морской воды.

Уплотнения на клин и корпусные кольца наносятся методом дуговой сварки или лазерной наплавки. Оба метода представляют собой химическую реакцию, при которой основной материал изделия смешивается со сплавом из проволоки под воздействием высокой температуры. После наплавки происходит шабровка — ручная или автоматическая. Она нужна для выведения идеальных геометрических параметров клина и колец с подгонкой поверхностей относительно друг друга для повышения класса герметичности задвижки.

Чугунные задвижки на примере 30ч39р

Чугунные задвижки изготавливаются из серого чугуна и способны выдерживать разрывное давление до 370 МПа. Они предназначены для транспортировки жидкости и газа в магистральных трубопроводах.

Материалы изготовления деталей и узлов:

Основные корпусные детали (корпус, крышка, клин) выпускаются из серого чугуна.
Шпиндель производится из нержавеющей стали 20Х13.
Втулка шпинделя изготавливается из латуни или бронзы.

Что касается уплотнений, то клиновое уплотнение выполняется из EPDM. Это международное обозначение этиленпропиленового каучука. Этот материал имеет высокие физические и химические свойства, благодаря чему затвор практически не имеет механических разрушений. Он коррозионно-стойкий, способен сохранять заданные геометрические размеры даже при воздействии высокой температуры.

Также может применяться фторкаучук (при воздействии очень кислотных сред) или кремнийорганическое соединение (в случае воздействия экстремально высоких температур и их перепадов).

Какие бывают задвижки по эксплуатационным показателям

Задвижки имеют общие эксплуатационные характеристики, к которым относятся:

Проходной диаметр DN — от 15 до 1400 мм.
Номинальное давление среды Pn — от 10 до 40 атм.
Класс герметичности по ГОСТ 9544 — А, АА, В, С.
Тип подсоединения — под приварку, муфтовое, фланцевое.
Климатическое исполнение (Т1, ТпУ1, У1, ХЛ1) и показатели рабочей температуры. У чугунных задвижек климатические исполнения маркируются — У, Т, УХЛ, ОМ.
Направление подачи рабочей среды.
Тип привода — ручной, редуктор, приводной механизм.

Выбор типа задвижки под конкретную рабочую среду осуществляется исходя из стойкости используемых материалов к коррозионному положению.

Маркировка задвижек соответствует ГОСТ 4666-75 и содержит следующие данные (на примере 30с41нж):

30 — показывает, что перед нами задвижка;
с — стальной корпус;
41 — номер модели;
нж — нержавеющий материал на клине.

Перед «41» может стоять цифра «5» — это будет значить, что у задвижки механический редуктор в качестве привода, цифра «9» говорит, что установлен электропривод. В нашем случае у задвижки 30с41нж ручной привод (управление маховиком).

Достоинства задвижек

Вне зависимости от назначения и типа задвижки характеризуются следующими особенностями:

Простотой конструкции.
Высокими техническими параметрами (в зависимости от материала изготовления и конструктивных особенностей они могут выдерживать температуру до 565С и давление до 25 МПа).
Универсальностью и вариативностью применения — задвижки активно используются в трубопроводных системах и магистральных трубопроводах, транспортирующих любые среды.
Хорошие гидравлические параметры. Задвижки подбираются в соответствии с внутренним диаметром трубопровода, на которой они будут монтироваться. Плавное перемещение запорного механизма при перекрытии потока рабочей среды помогает избежать гидроудара в системе, а конструкция затвора и седла обеспечивает высокую герметичность перекрываемого канала среды.
Возможностью изменения потока среды в обратную сторону.
Длительным сроком эксплуатации. Все материалы узлов и деталей рассчитаны на долгосрочную службу в конкретной рабочей среде. Внутренние элементы изготавливаются из коррозионно-стойких материалов.

Впрочем, у задвижек есть и некоторые недостатки. Во-первых, это увеличение строительной высоты трубопровода (особенно если дело касается устройств с выдвижным шпинделем). Во-вторых, это быстрый износ уплотнительных элементов и обслуживание задвижек (трудоемкий ремонт в случае изделий с невыдвижным шпинделем). В-третьих, время на закрытие/открытие запорного механизма может быть длительным.

Как монтируются задвижки на трубопроводах?

Установка устройств на магистраль или трубопровод промышленного назначения осуществляется только обученными специалистами, допущенными к проведению такого типа работ. При выполнении монтажа необходимо соблюдать следующие правила установки, в зависимости от типа задвижек и их назначения:

Снимать запорную трубопроводную арматуру допускается только при отсутствии рабочей жидкости в системе. Также требуется очистить место установки и соединения труб от грязи, налета, окалины и т. п.
Непосредственно перед монтажом фланцевые задвижки должны быть проверены на качество фланцев (отсутствие трещин, царапин и иных дефектов).
Запорная трубопроводная арматура устанавливается на четко прямолинейной части магистрали во избежание перекосов и изгибов, способных вызвать протечки и напряжения в системе. При установке тяжелых узлов требуется использование жестких опор.
Не допускается приложение больших усилий к маховикам при эксплуатации из-за опасности поломок и возникновения трещин.
При монтаже не допускается падение арматуры, иные механические повреждения или удары.

На место монтажа задвижки поставляются в специальной таре, отвечающей требованиям ГОСТ 9.014–78, ГОСТ 15150-69 с вариантом защиты ВУ-0 или ВУ-1.

сердечных клапанов, анатомия и функция | ColumbiaDoctors

Записаться на прием

Что такое сердечные клапаны?

Сердце состоит из четырех камер, двух предсердий (верхние камеры) и двух желудочков (нижние камеры). Есть клапан, через который проходит кровь, прежде чем покинуть каждую камеру сердца. Клапаны препятствуют обратному току крови. Эти клапаны представляют собой настоящие створки, расположенные на каждом конце двух желудочков (нижних камер сердца). Они действуют как односторонние входы крови с одной стороны желудочка и односторонние выходы крови с другой стороны желудочка. Нормальные клапаны имеют три створки, за исключением митрального клапана, который имеет две створки. Четыре сердечных клапана включают следующее:

трехстворчатый клапан: расположен между правым предсердием и правым желудочком
клапан легочной артерии: расположен между правым желудочком и легочной артерией
митральный клапан: расположен между левым предсердием и левым желудочком
аортальный клапан: расположен между левым желудочком и аортой

Как функционируют сердечные клапаны?

Когда сердечная мышца сокращается и расслабляется, клапаны открываются и закрываются, позволяя крови попеременно поступать в желудочки и предсердия. Ниже приведена пошаговая иллюстрация нормального функционирования клапанов левого желудочка:

После того, как левый желудочек сокращается, аортальный клапан закрывается, а митральный клапан открывается, позволяя крови течь из левого предсердия в левый желудочек.

По мере сокращения левого предсердия в левый желудочек поступает больше крови.

Когда левый желудочек сокращается, митральный клапан закрывается, а аортальный клапан открывается, поэтому кровь поступает в аорту.

Что такое порок сердечного клапана?

Клапаны сердца могут иметь одну из двух неисправностей:

регургитация (или негерметичность клапана): Клапан (клапаны) закрывается не полностью, в результате чего кровь течет обратно через клапан. Это приводит к утечке крови обратно в предсердия из желудочков (в случае митрального и трехстворчатого клапанов) или утечке крови обратно в желудочки (в случае аортального и легочного клапанов).
стеноз (или сужение клапана): Отверстие клапана(ов) сужается или клапаны повреждаются или рубцуются (жесткие), препятствуя оттоку крови из желудочков или предсердий. Сердце вынуждено перекачивать кровь с повышенной силой, чтобы протолкнуть кровь через суженный или тугоподвижный (стенозированный) клапан (клапаны).

Клапаны сердца могут иметь обе неисправности одновременно (регургитация и стеноз). Кроме того, одновременно может быть поражено несколько сердечных клапанов. Когда сердечные клапаны не открываются и не закрываются должным образом, последствия для сердца могут быть серьезными, возможно, препятствуя способности сердца адекватно перекачивать кровь по телу. Проблемы с сердечным клапаном являются одной из причин сердечной недостаточности.

Роль ваших четырех сердечных клапанов

Чтобы лучше понять состояние вашего клапана и то, что обсудит ваш лечащий врач, полезно знать роль каждого сердечного клапана в здоровом кровообращении. Каждая часть системы кровообращения должна работать вместе, чтобы доставлять кровь, кислород и питательные вещества ко всем тканям. Посмотрите анимацию сердечных клапанов.

Какую роль каждый из них играет в здоровом кровообращении?

Четыре клапана в порядке циркуляции:

Трехстворчатый клапан
- Имеет три листочка или бугорка.
- Отделяет верхнюю правую камеру (правое предсердие) от нижней правой камеры (правый желудочек).
- Открывается, позволяя крови течь из правого предсердия в правый желудочек.
- Предотвращает обратный ток крови из правого желудочка в правое предсердие.
Сопутствующие заболевания клапана включают: атрезию трикуспидального клапана, регургитацию трикуспидального клапана, стеноз трикуспидального клапана
Легочный клапан (или легочный клапан)
(ссылка открывается в новом окне)

Посмотрите анимацию анатомии сердечного клапана.
- Имеет три листовки.
- Отделяет правый желудочек от легочной артерии.
- Открывается для перекачивания крови из правого желудочка в легкие (через легочную артерию), где она будет получать кислород.
- Предотвращает обратный ток крови из легочной артерии в правый желудочек.
Связанные проблемы с клапанами включают: стеноз клапана легочной артерии, недостаточность клапана легочной артерии
Митральный клапан
- Имеет две листовки.
- Отделяет верхнюю левую камеру (левое предсердие) от нижней левой камеры (левого желудочка).
- Открывается, позволяя крови течь из левого предсердия в левый желудочек.
- Предотвращает обратный ток крови из левого желудочка в левое предсердие.
Сопутствующие заболевания клапана включают: пролапс митрального клапана, недостаточность митрального клапана, стеноз митрального клапана
Аортальный клапан
- Имеет три створки, если только это не аномалия от рождения, например двустворчатый аортальный клапан.
- Отделяет левый желудочек от аорты.
  Learn more