Типы задвижек для трубопроводов


Запорные задвижки: виды и принцип работы

Современные трубопроводы сложно представить без запорной арматуры. Задвижки, затворы, вентиля, клапана – все эти изделия позволяют регулировать давление в системах трубопроводов вплоть до полного перекрытия транспортируемой среды. Запорная арматура устанавливается на любом типе трубопровода – нефть, газ, пищевое производство, вода, пар и т.д. Ассортимент запорной арматуры разнообразен, и подбирается под любую транспортную среду и условия. Самой объемной группой запорно-регулирующей арматуры по распространению являются задвижки. Широкое применение задвижки получили благодаря универсальности конструкции и высоким эксплуатационным показателям (температура окружающей и транспортируемой среды, давление, щелочные/кислотные среды и т.д.). По степени герметичности задвижки делятся на классы А, В, C, D, B1, C1, D1. Классы герметичности регламентируются по ГОСТ 9544-2005.

Содержание

Виды и устройство задвижек
Конструкционные типы задвижек
Расположение шпинделя
Преимущества и недостатки задвижек

Виды и устройство задвижек

Задвижки, в зависимости конструкции запорных деталей, можно поделить на следующие типы:

  • Клиновые задвижки
  • Параллельные задвижки
  • Шланговые задвижки
  • Шиберные (или ножевые) задвижки

Если абстрагироваться от нюансов, строение задвижки в общих чертах представляет собой стальной или чугунный корпус и крышку, которые соединены между собой. От корпуса отходят присоединительные патрубки, через которые запорная арматура врезается в трубопровод. По вариативности видов присоединений можно выделить основные типы задвижек:

  • Приварные – патрубки представляют собой трубы соответствующие диаметру трубы, которые с помощью электродуговой сварки врезаются в трубопровод. Встречаются не так часто.
  • Фланцевые. На концах патрубков находятся фланцы, через которых и происходит монтаж на трубопроводе. Такой тип соединения более распространен, т.к. позволяет произвести быстрый герметичный монтаж задвижки, а так же обеспечивает дальнейший простой демонтаж арматуры, если таковой понадобится.
  • Муфтовые задвижки – самый редкий вид присоединения, встречается до диаметра 50 мм.

Основной запорной деталью в задвижке является клин (который может быть обрезиненным, а может быть стальным). При прокручивании штока (шпинделя) клин перемещается в теле задвижки перпендикулярно движению потока среды трубопровода. В закрытом состоянии клин герметично прилегает к уплотнительным седлам, которые располагаются с двух сторон от клина чаще всего под углом. При вращении маховика (или штурвала) происходит прокручивание шпинделя вокруг своей оси, что приводит в движение сам клин. Это очень упрощенная схема клиновой задвижки, которая может отличаться в деталях у разных производителей.

 

Корпус задвижек может быть выполнен из латуни, бронзы, стали и чугуна. Латунные и бронзовые задвижки выпускаются в муфтовом исполнении и используются крайне редко. Стальные задвижки чаще используются при высоких температурах внутренней среды. Чугунные задвижки устанавливаются на большинстве объектов ЖКХ ввиду дешевизны и простоты монтажа, но требуют бережного отношения при установке, так как чугун очень хрупок и может расколоться при ударах, скручивании и сжатии.

В последнее время большую популярность приобрели задвижки, оснащенные электроприводом. Электропривод позволяет быстрее открыть или закрыть запорный механизм, причем делать это удаленно. Достаточно одного оператора, который будет контролировать работу задвижек на участке трубопровода.

Конструкционные типы задвижек

Так как устройства задвижек незначительно, но все же отличаются, есть смысл остановиться на каждом типе подробнее.

Клиновые задвижки — в подобных задвижках используется жесткий, обрезиненный или двусторонний клин, который плотно примыкает под углом к седлам и герметично перекрывает поток. В зависимости от эксплуатационных параметров выбирают тот или другой вариант клина:

  • Жёсткий клин – позволяет достичь надежной герметичности узла, но требует высокой точности подгонки клина и уплотнительных седел (в идеале вытачивается идентичный угол на клине и седлах, только так достигается высокая герметичность устройства). Основными недостатками можно считать частые заклинивания из-за перепадов температур во внутренней среде, а так же износа резиновых прокладок и уплотнительных колец. Если механизм задвижки заклинило, то открыть ее очень сложно!
  • Двухдисковый клин – такой вариант исполнения запорного механизма подразумевает два диска, соединенных между собой. Благодаря такой конструкции клин самовыравнивается при примыкании к уплотнительным седлам, что позволяет допустить некоторые огрехи при вытачивании угла седел и клина. Невзирая на то, что двухдисковый клин усложняет механизм запорной арматуры и повышает стоимость изделия в целом, плюсы такого варианта очевидны – долгий срок службы резиновых уплотнителей, надежная герметичность, меньше усилий, требуемых для открытия/закрытия механизма.
  • Упругий клин – это разновидность двухдискового запорного элемента. Два диска стыкуются между собой упругим материалом, способным деформироваться и подгоняться под седла при закрытии затвора. Таким образом, упругий клин представляет собой золотую середину между жестким клином и двухдисковым. Например, упругий клин позволяет пренебречь точной подгонки к седлам, а его строение более надежное, чем у двухдискового механизма.

Параллельные задвижки от всех остальных отличаются тем, что уплотнительные кольца расположены не под углом, а строго параллельно, и сам запорный механизм представляет собой два диска, которые с помощью особого клина плотно прилегают к уплотнительным седлам.

Шиберные задвижки (которые чаще называют ножевыми) – еще более простая конструкция, в которой затвор расположен строго перпендикулярно току среды. Чаще всего устанавливается на канализациях, пульпопроводах и прочих системах, где среда густая и не требуется высокая герметичность узла. В таком случае запорный элемент как бы разрезает транспортируемый поток, за что задвижки и получили название ножевые.

Шланговые задвижки – самый необычный вид задвижек, принципиально отличающийся от остальных и встречающийся наиболее редко. Такой тип задвижек не имеет ни уплотнительных седел, ни запорного элемента как такового. Представляет собой резиновый шланг, транспортирующий чаще всего вязкую среду и проходящий через тело задвижки. С помощью штока шланг пережимается и полностью перекрывает движение в путепроводе. Обычно такие задвижки используются на трубопроводах небольшого диаметра, где в качестве среды выступают пульпа, шлам, различные примеси и т.д.

Расположение шпинделя

По типу выдвижения шпинделя задвижки можно разделить на две большие группы:

  • Задвижки с выдвижным шпинделем – представляют собой конструкцию, где шпиндель вынесен за пределы корпуса задвижки, не контактируя с транспортируемой средой. Таким образом, резьбовое соединение доступно для ухода и осмотра и не подвергается коррозии в теле задвижки. Но такая конструкция имеет ряд минусов – из-за того, что при открытии потока шпиндель выдвигается из задвижки на длину, равную как минимум диаметру трубопровода, требуется место для легкого доступа к такому механизму. Из-за особенностей конструкции увеличивается масса и строительная высота, что тоже важно учитывать при проектировании трубопровода. Зато такие изделия можно устанавливать на особо важные объекты, так как срок службы сальников и прочих рабочих элементов механизма увеличен, и есть возможность контролировать состояние резьбы шпинделя и проводить своевременный ремонт и обслуживание.
  • Задвижки с невыдвижным шпинделем – в таких устройствах ходовой узел гайка-шпиндель находятся полностью в теле задвижки, не выдвигаются за пределы задвижки и контактируют с транспортируемой средой. Ввиду этого шпиндель и уплотнительные элементы подвергаются коррозии среды. Такие задвижки рекомендуется ставить на трубопроводы, транспортирующие воду, нефть и прочие неагрессивные жидкости без примесей, так как в ходе эксплуатации невозможно следить за состоянием шпинделя и произвести плановый ремонт, не разбирая задвижку. Из-за этого такую арматуру не рекомендуется ставить на особо важные трубопроводы, зато они незаменимы в узких колодцах и других труднодоступных местах из-за относительно небольших габаритов.

Преимущества и недостатки задвижек

Задвижки – самый популярный тип запорной арматуры, применяющийся в нашей стране. Это обусловлено следующими преимуществами:

  • Относительно простая конструкция запорного механизма;
  • Сравнительно небольшая монтажная длина, что удобно для колодцев, нефтяных скважин и т.д.;
  • Вариативность использования – задвижки можно применять на различных типах трубопроводов с самыми разными эксплуатационными параметрами;
  • Возможность изменения направления потока транспортируемой среды в обратную сторону.
  • Невысокое гидравлическое сопротивление;

Последний благоприятный фактор повлиял на широкое применение задвижек на магистральных трубопроводах, где отсутствие гидравлического сопротивления подходит для высоких скоростей и давления транспортируемой среды.

К основным минусам задвижек можно отнести:

  • Длительное время открытия/закрытия механизма;
  • Увеличенную строительную высоту (особенно актуально для задвижек с выдвижным шпинделем, т.к. шпиндель выдвигается как минимум на диаметр условного прохода)
  • Быстрый износ резиновых уплотнительных колец, трудоемкий ремонт и обслуживание деталей внутри корпуса задвижек;
  • Дорогой ремонт при невысокой цене на задвижки – зачастую ремонт задвижки составляет минимум 50% от ее первоначальной стоимости.

типы и виды трубопроводной арматуры

Главная → Типы и виды трубопроводной арматуры

  • Краны шаровые, вентили, клапаны запорные, задвижки, дисковые затворы, регуляторы давления, регуляторы температуры, элеваторы, гидроэлеваторы, фильтры, виброкомпенсаторы, грязевики абонентские, запорные устройства и рамки указателей уровня.
  • Клапаны смесительные и регулирующие, краны и клапаны распределительные.
  • Клапаны предохранительные и обратные, устройства импульсно-предохранительные и мембранно­разрывные.
  • Обратные клапаны и затворы трехэксцентриковые, клапаны невозвратно­запорные и невозвратно-управляемые, шиберные задвижки (гильотинного типа).
  • Конденсатоотводчики.

 

1.Запорнаяарматура

 

Основное назначение запорной арматуры – перекрывать поток рабочей среды в трубопроводе. Для этого применяются четыре основных типа трубопроводной арматуры: краны, клапаны, задвижки и затворы дисковые (стоит не забывать о различии между затворами, как одним из элементов запорного органа, и затвором – типом трубопроводной арматуры). Они отличаются способом перекрытия потока, т.е. формой основ­ной детали (или деталей) затвора, характером перемещения затвора относительно седла (или седел) корпуса, а также направ­лением перемещения затвора по отношению к направлению по­тока среды.

В шаровом кране затвор имеет форму тела вращения (т.е. конус, шар или цилиндр) с отверстием для пропуска среды. При перекрытии потока затвор поворачивается вокруг своей оси за один оборот.

В зависимости от формы затвора, который в шаровых кранах называют пробкой, краны делятся на конусные, шаровые и цилиндрические.

В конусных шаровых кранах нужно создавать необходимое усилие прижатия конусных поверхностей пробки и корпуса. Это возможно сделать двумя путями. Один из них - с использованием резьбовой пары (гайка навернута на резьбовой хвостовик пробки) или пружины. Такие краны называют натяжными. Второй способ – при помощи затяжки сальника, создающей прижатие пробки к конусной поверхности корпуса и одновременно перекрывающей выход рабочей среды в атмосферу. Такой кран называют сальниковым или пробко-сальниковым.

По форме проточной части можно выделить краны проходные и трехходовые.

В клапане затвор (его обычно называют золотник) перемещается возвратно-поступательно в направлении, которое совпадает с направлением потока рабочей среды через седло.

При всем разнообразии конструкций запорных клапанов отметим только их отличия по форме проточной части для прохождения рабочей среды - проходные и угловые. Среди проходных выделяются клапаны прямоточные, внешним признаком которых служит расположение шпинделя не перпендикулярно, а наклонно к оси прохода корпуса.

В задвижках запорный орган, имеет форму клина или диска (дисков), перемещается как и в клапанах возвратно-поступательно, но перпендикулярно оси потока. При этом закрывается или открывается проход рабочей среды через кольцевые седла корпуса.

В зависимости от конструкции запорного органа задвижки подразделяются на параллельные, клиновые, шланговые и шиберные.

В параллельных задвижках (30ч6бр – самый яркий представитель этого вида) седла корпуса и соответственно два диска затвора располагаются параллельно друг другу. Прижатие затвора к корпусу в положении “Закрыто” происходит, как правило, за счет клинового устройства, помещенного между дисками затвора. В клиновых задвижках (30ч39р тип МЗВ) седла корпуса расположены под углом друг к другу. Затвор выполнен в виде клина или двух дисков, расположенных под углом. Имеются также задвижки только с одним плоским запирающим элементом, работающим с использованием самоуплотнения. Такие задвижки называют шиберными (гильотинного типа) .

Клиновые и параллельные задвижки изготавливаются с невыдвижным или выдвижным шпинделем. Отличаются они расположением резьбы шпинделя – внутри задвижки или вне зоны рабочей среды. Первые – меньше по габариту, но у них менее благоприятные условия для работы резьбовой пары шпиндель – ходовая гайка.

Также существует запорная арматура, в которой перекрытие потока среды осуществляется пережатием эластичного (как правило, резинового) шланга, внутри которого проходит среда. Шланг – специальный патрубок – помещен внутри корпуса. Движение деталей, пережимающих шланг – возвратно-поступательное перпендикулярно направлению потока среды – как в задвижках . Такие изделия называются -ШЛАНГОВЫЕ ЗАДВИЖКИ .

В дисковых затворах запирающий элемент (затвор) имеет форму диска. Открывание и закрывание прохода среды через кольцевое седло в корпусе происходит путем поворота (как правило, на 90 градусов) затвора вокруг ocи перпендикулярной направлению потока среды. При этом ось вращения диска не является его собственной осью. Следует заметить, что форма диска, в середине которого проходит его ось вращения, несколько напоминает бабочку, из-за этого иногда дисковые затворы называют – “затвор типа Баттерфляй”.

Очень часто необходимо контролировать уровень жидкости в сосудах, емкостях, котлах. Для этого используются системы указания уровня, состоящие из водомерных стекол (стекла Клингера) и запорных устройств (12б1бк, 12б2бк, 12б3бк, 12с13бк, 12нж13бк, 12кч11бк). Запорные устройства указателей уровня примыкают к запорной арматуре (по назначению) и используются для выпуска воздуха при заполнении системы, а также при замене водомерного стекла.

Полный комплект запорных устройств, включает в себя верхнее и нижнее устройства (соответственно устанавливаются над и под стеклом) и спускного крана для продувки. Запорные устройства бывают кранового или вентильного типа. Вторые, как правило, имеют специальные клапаны, автоматически перекрывающие проход среды при поломке стекла. Управляются запорные устройства вручную.

 

2. Регулирующая арматура

 

Регулировка параметров рабочей среды включает в себя немало функций. Это и регулировка расхода среды, поддержание давления среды в заданных пределах, и смешивание различных сред в необходимых пропорциях, и поддержание заданного уровня жидкости в сосудах, и другие. При этом в зависимости от различных условий эксплуатации применяются разные виды управления регулирующей арматурой. Обычно, это управление с использованием внешних источников энергии по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Применяется также управление автоматическое непосредственно от рабочей среды.

В то же время, хотя и встречается не так часто, используется ручное управление – затвор устанавливается вручную в определенное постоянное положение относительно седла в корпусе. Этим обеспечивается заданный максимальный расход рабочей среды через проходное сечение регулирующего органа.

Требования, предъявляемые к каждому виду регулирования с учетом параметров рабочих сред (давление, температура, химический состав и др.), определяют многообразие конструктивных типов регулирующей арматуры. Наиболее часто встречаются регулирующие клапаны, регуляторы давлния прямого действия, регуляторы уровня и смесительные клапаны.

 

3. Распределительная арматура

 

Из числа наиболее часто применяемых следует назвать два типа: трехходовые краны и клапаны электромагнитные распределительные (или распределители электромагнитные).

Кран распределительный трехходовой аналогичен по основным конструктивным характеристикам крану проходному. Но если последний имеет два патрубка для присоединения к трубопроводу, то кран распределительный является трехходовым, т.е. имеет три присоединительных патрубка; один входной и два выходных. Соответственно конструкция затвора крана позволяет при его повороте направить поток рабочей среды в необходимом направлении. Управление такими кранами – как правило, ручное.

Распределительный клапан (распределитель) с электромагнитным приводом предназначается для дистанционного управления гидравлическими или пневматическими приводами арматуры, путем отбора проб воздуха из нескольких объектов и для некоторых других функций.

Серийно выпускаются четырехходовые распределители, которые имеют присоединительные патрубки для приема рабочей среды, подачи ее в нужном направлении и для выпуска отработанной среды. Применяются они для управления приводами двустороннего действия. Управление осуществляется электромагнитным приводом. Выпускаются также различные конструкции трехходовых, четырехходовых и многоходовых распределителей с различными видами электромагнитных приводов.

 

4. Предохранительная арматура

 

Для обеспечения защиты трубопровода и оборудования в системе от повышения давления сверх допустимого, применяются в основном три типа арматуры: предохранительные клапаны, импульсно-предохранительные устройства и мембранные разрывные устройства. Общий принцип их действия заключается в следующем: при нарушении режима технологического процесса в системе давление рабочей среды повышается до той величины, которая может привести к повреждению трубопровода и оборудования. В этих условиях защитные устройства автоматически срабатывают, сбрасывая избыток рабочей среды до восстановления нормального рабочего давления в трубопроводе.

Различия в способах срабатывания и соответственно конструктивных исполнениях защитных устройств определяются конкретными условиями их эксплуатации.

К предохранительной арматуре относятся также дыхательные клапаны, которые предохраняют нефтяные резервуары от недопустимого повышения или понижения давления, возникающих под действием температурных режимов окружающей среды.

Предохранительный клапан, предотвращая аварийное повышение давления, открывается и выпускает часть pабочей среды из трубопровода, после чего закрывается, восстанавливая рабочее давление. Затвор клапана в закрытом положении прижимается к седлу усилием, которое противодействует давлению на него со стороны рабочей среды. По способу создания этого усилия клапаны делятся на рыжачно-грузовые и пружины. В рычажно-грузовых клапанах давлению среды на золотник противодействует усилие, передаваемое от груза, закрепленного на рычаге. В пружинном клапане – сила пружины.

В выпускаемых клапанах предусмотрена возможность использования их в различных диапазонах давлений рабочей среды, при которых клапан должен срабатывать.

В рычажно-грузовых это осуществляется установкой груза определенной массы на соответствующем плече рычага, в пружинных – большим или меньшим поджатием (настройкой) пружины.

В рычажно-грузовых клапанах для этого используется рычаг, на котором укреплен груз. В пружинных – рычаг, специально предназначенный для этой цели.

Важной характеристикой является высота подъема золотника при срабатывании, так как этим определяется пропускная способность клапана. По этой характеристике предохранительные клапаны делятся на полноподъемные, у которых высота подъема составляет 1/4 или более диаметра седла, и малоподъемные, где этот показатель составляет не более 1/20.

Рычажно-грузовые клапаны – малоподъемные, пружинные – как мало, так и полноподъемные.

Импульсно-предохранительное устройство (ИПУ) выполняет ту же функцию, что и предохранительный клапан , но применяется для защиты систем с высокими рабочими параметрами при необходимости сброса больших количеств рабочей среды. ИПУ состоит из главного предохранительного клапана с большой пропускной способностью и импульсного клапана, управляющего приводом главного клапана.

Импульсный клапан открывается по команде от датчика при соответствующем давлении рабочей среды и направляет ее в поршневой привод главного клапана, который при этом открывается и сбрасывает избыточное количество среды. Применяются ИПУ на тепловых электростанциях для пара высоких давлений и температур, а также в системах атомных электростанций.

Мембранное разрывное устройство применяется на трубопроводах с высокой токсичностью или агрессивностью рабочей среды, когда протечка через запорный орган предохранительного клапана абсолютно недопустима. Назначение такого устройства состоит в том, чтобы при нормальных условиях работы установки надежно отделять технологическую линию от выпускной, а при возникновении аварийного давления путем разрушения мембраны открыть выход для избыточной среды. Разумеется, после срабатывания разрушенную мембрану следует заменить.

Дыхательные клапаны предназначены для предохранения резервуаров нефти и светлых нефтепродуктов от разрушений и деформаций вследствие чрезмерного повышения давления или образования вакуума.

В этих случаях клапаны автоматически обеспечивают сообщение газового пространства резервуара с атмосферой. В корпусе клапана – два седла (одно для давления, другое для вакуума). На каждом седле установлен затвор, прижатый грузами. При изменении давления в резервуаре сверх допустимых пределов, открывается проход для поступления в резервуар атмосферного воздуха при вакууме, либо для выпуска из резервуара паровоздушной смеси при избыточном давлении.

 

5. Защитная арматура

 

При работе трубопроводной системы могут возникнуть ситуации, когда на отдельных участках трубопровода происходит технологическое или аварийное падение давления, а на соседних участках рабочее давление сохраняется. В таких случаях возникает так называемый обратный поток рабочей cpeды недопустимый по отношению к оборудованию и трубопроводу (гидроудар, поломка насоса и т.п.). Для предотвращения возможности образования обратного потока среды применяются такие типы автоматически срабатывающей арматуры, как обратные клапаны и обратные затворы.

Такая арматура устанавливается, например, за насосной установкой для ее защиты от обратного потока среды.

Клапаны обратные имеют затвор в виде золотника и в редких случаях – шара, совершающего возвратно-поступательное движение вдоль направления потока среды через седло корпуса. В основном они предназначены для установки только на горизонтальных участках трубопровода. Исключение составляют клапаны с пружиной, обеспечивающей посадку золотника на седло, клапаны специально предназначенные для вертикально расположения, а также клапаны с сеткой (приемные) для установки на вертикальной всасывающей линии перед насосом.

В затворах обратных затворный элемент (затвор) поворачивается вокруг горизонтальной оси, расположенной выше оси седла клапана, как правило, за пределами проходного отверстия седла. Затвор выполнен в форме диска, часто называемого захлопкой.

Затворы обратные могут устанавливаться как на горизонтальных, так и на вертикальных трубопроводах. Имеется несколько затворов, которые устанавливаются только на горизонтальных трубопроводах больших диаметров.

Кроме срабатывающей только автоматически, имеется защитная арматура, в конструкции которой предусмотрено принудительное управление. Обратный клапан или затвор, имеющий принудительное закрытие называется невозвратно запорный клапан, а имеющий принудительно закрытие и открытие – невозвратно-управляемый клапан.

6. Фазоразделительная арматура

При работе энергетических и обогревательных установок часть пара, конденсируясь, превращается в воду. Для автоматического вывода из системы конденсата, который не участвует в рабочем или технологическом процессе, используются конденсатоотводчики.

Конденсатоотводчики бывают - термодинамические, поплавковые и термостатные.

В термодинамическом конденсатоотводчике затвором является тарелка, свободно лежащая на седле корпуса. Тарелка поднимается над седлом, открывая выход конденсата, и прижимается к седлу после его выхода. Этот процесс происходит автоматически при изменениях давлений под тарелкой и над ней, что вызывается различиями плотностей и температур пара и конденсата.

Некоторые термодинамические конденсатоотводчики снабжены устройством (обводом) для принудительного открывания и продувки.

В поплавковом конденсатоотводчике (иногда его называют “Конденсационный горшок”) по мере накопления конденсата поплавок всплывает, управляя выпуском конденсата.

В термостатном конденсатоотводчике затвор открывает отверстие для выпуска конденсата под воздействием сильфонного термостата или биметаллического элемента, paбота которых основана на использовании расширения тел при нагревании и разности температур между паром и конденсатом. Применение тех или иных типов конденсатоотводчиков определяется конкретными условиями установок и их эксплуатации.

Отправить заявку на данное оборудование можно на электронный адрес: [email protected] ru или воспользовавшись формой обратной связи.

Позвоните по телефону +7 (812) 406-85-21, чтобы получить консультацию наших специалистов.

Цены, характеристики и таблицы аналогов продукции на сайте носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой.

ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ КЛАПАНЫ

В промышленной системе и в любой трубопроводной системе клапаны используются для ограничения, остановки или управления потоком жидкости . В частности, некоторые промышленные клапаны используются для:

  • контроля скорости охлаждения воды в линиях охлаждения для регулирования температуры.
  • Управление потоком концентрированных кислот или щелочей, протекающих по линии.
  • Перенаправить поток с одной линии на другую с помощью трехходового клапана.
  • Ограничение потока для балансировки системы.
  • Предотвращение обратного потока (обратные клапаны).
  • Автоматически останавливать поток в случае сбоя системы.

При рассмотрении доступных клапанов для промышленной системы оценка зависит как от краткосрочных, так и от долгосрочных характеристик клапана. В зависимости от области применения один клапан может превосходить другой и обеспечивать более длительный срок службы.

 

Типы клапанов

У каждого инженера могут быть свои предпочтения в отношении типа клапана, но передовая инженерная практика обычно определяет, какой тип используется в зависимости от назначения клапана. Независимо от окончательного решения, выбор часто основывается на нескольких факторах, включая:

  • Тип среды или среды (жидкость, суспензия и т. д.).
  • Ожидаемая частота операций.
  • Размер строки.
  • Стоимость владения (включая частоту обслуживания седел и уплотнительных колец)
  • Бюджет проекта.

В любом случае основные варианты для промышленных трубопроводных систем:

Кран шаровой. Самый распространенный клапан, используемый для потока жидкости, шаровой клапан, состоит из сферы с полым круглым отверстием в центре трубопровода. Во включенном состоянии отверстие в сфере совпадает с линией. В выключенном положении шар поворачивается на 90 градусов и останавливает поток.

Задвижка. Представьте себе задвижку (также известную как гильотинный клапан) в виде ворот средневекового замка, которые перемещаются прямо вверх и вниз с помощью плоской поверхности, вертикального диска или ворот. Задвижка представляет собой клапан общего назначения, используемый в основном для двухпозиционного, недросселирующего режима и чаще всего используется там, где частота использования невелика.

Обратный клапан. Большинство промышленных объектов устанавливают обратные клапаны в результате процесса оценки опасности, поскольку они позволяют жидкости течь через них только в одном направлении. Он остается открытым, пока поток движется вперед, но закрывается, если поток останавливается или идет в обратном направлении. Подвижным элементом обратного клапана может быть диск, шток, шарнирный штифт, пружина, шар или что-то другое.

Поворотный затвор. В отличие от некоторых других клапанов, дисковые затворы могут ограничивать или регулировать поток, не ограничивая его полностью. В поворотном затворе диск вращается по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы разрешить или ограничить поток (аналогично шаровому крану). В зависимости от желаемого расхода или скорости, диск может быть остановлен перпендикулярно потоку, параллельно ему или где-то посередине. Два распространенных варианта включают межфланцевый клапан и клапан с выступом. Как правило, дисковые затворы менее дороги и занимают меньше места в системе, но создают больший перепад давления или ограничение потока, чем другие перечисленные варианты клапанов.

Мембранный клапан. В этом клапане диафрагма опускается и поднимается, чтобы ограничить или разрешить поток. Они превосходны, когда перемещаемая жидкость содержит взвешенные твердые частицы. Кроме того, эти клапаны более точно регулируют объем потока, чем многие альтернативные варианты, но, как правило, стоят дороже.

Клапаны других типов могут использоваться для применений, отличных от перечисленных выше. Большинство материалов работает с различными клапанами, и растения используют их по-разному, в зависимости от собственного опыта.

 

Как оценить клапаны

Поскольку система использует клапаны для управления потоком и часто ограничивает его в случае необходимости, выбор клапана имеет решающее значение. Имея на выбор десятки типов, материалов, производителей и моделей, начните с оценки каждого на основе простоты , эффективности и безопасности .

 

Простота

Проще говоря, когда клапан должен открыться, он должен открываться легко — или наоборот. Хотя эта единственная функция может показаться простой, на промышленных предприятиях она не так проста.

К сожалению, из-за ряда факторов, включая коррозию, ржавчину и скопление влаги, клапаны могут заклинить.

Независимо от того, является ли клапан автоматическим или ручным, он должен годами работать именно так, как задумано. Как и любой другой элемент трубопроводной системы, ожидаемый срок службы клапана имеет решающее значение для производительности системы. Когда клапан выходит из строя, это приводит к дорогостоящему простою и ремонту.

При рассмотрении различных типов клапанов и материалов выберите клапан, который будет наиболее последовательно и безупречно выполнять свою работу, даже если он не будет использоваться в течение многих лет.

 

Эффективность

По данным аналитической компании Aberdeen Research, простои могут привести к огромным расходам на промышленных предприятиях — за последние три года с ними столкнулись 82% компаний, и они обходились им до 260 000 долларов в час.

Клапаны имеют основополагающее значение для повышения эффективности в небольших непрерывных масштабах и, в большей степени, помогают предприятиям избежать простоев. Клапан, который не открывается легко или вовремя, или полностью застрял, может привести к:

  • Непреднамеренному смешиванию вредных химикатов.
  • Поток должен продолжаться в направлении утечки вниз по течению.
  • Жидкость для достижения температур выше рабочих диапазонов.
  • Травма оператора установки при попытке закрыть ее вручную.

Еще одним аспектом эффективности, на который влияют клапаны, является постоянная производительность системы. Точка в системе с самым низким номинальным давлением или температурой становится ограничивающим фактором системы. Если клапан несовместим со средой линии или имеет более низкую температуру или номинальное давление, чем остальная часть системы, вся система может быть скомпрометирована.

При установке легко понять, с чем может справиться система, но износ клапана — коррозия, эрозия и многое другое — может сделать его самым слабым звеном системы.

При рассмотрении различных типов клапанов и материалов выберите клапан, который лучше всего будет поддерживать температуру, давление и совместимость труб и фитингов системы с течением времени.

 

Безопасность

Прежде всего обеспечение безопасности является основной задачей клапана. Если один протекает или заедает, может возникнуть ряд проблем:

  • При подпитке реакции химический состав реакции может измениться или продолжаться дольше, чем необходимо.
  • Если клапан не перекрывает резервуар должным образом при отсоединении трубы от резервуара, возникает массивная утечка.
  • Если происходит непреднамеренное изменение направления потока, обратный клапан является первой линией защиты.
  • В случае отказа ниже по потоку должен сработать клапан, чтобы предотвратить дальнейшую утечку и ограничить воздействие транспортируемого химического вещества.
  • Неработающий клапан может непреднамеренно привести к смешиванию двух химических веществ, что часто может стать опасным на промышленном предприятии.

В каждом случае, в зависимости от содержимого трубопровода, утечка может создать опасные ситуации для работников в виде небезопасного разлива или переноса токсинов по воздуху. Кроме того, непреднамеренные смеси или химические концентрации могут создавать опасные побочные продукты или ускорять износ трубы.

 

Узнайте о промышленных трубопроводах из ХПВХ

ХПВХ — это альтернативный материал для труб, фитингов и клапанов, который стал предпочтительным выбором для многих промышленных применений. Когда дело доходит до обычных химических веществ, таких как соляная кислота, серная кислота, азотная кислота, гипохлорит натрия и многие другие химические вещества, Corzan 9Системы трубопроводов 0137 ® стали стандартным конструкционным материалом.

Узнайте больше о самом материале, распространенных вариантах его использования в различных отраслях и о том, почему многие промышленные профессионалы предпочитают его.

 

 

Различные типы клапанов, используемых в трубопроводах

Различные типы клапанов, используемых в трубопроводах. В этой статье я рассмотрел классификации клапанов и их функции. Начнем с определения Valve.

Что такое Клапан?

Скорее всего, вы уже это знаете. Но нет ничего плохого в том, чтобы освежить память.

Клапан представляет собой устройство, которое регулирует, контролирует или направляет поток жидкости, открывая, закрывая или частично блокируя поток жидкости. Звук немного сложный? Хорошо, позвольте мне еще больше упростить это. Клапан — это механическое устройство, которое регулирует поток и давление жидкости в системе или процессе. Таким образом, в основном, он контролирует поток и давление.

Типы клапанов

В трубопроводах используются следующие типы клапанов в зависимости от требований. Стоимость клапанов в системе трубопроводов может составлять от 20 до 30% от общей стоимости трубопровода. А стоимость данного типа и размера клапана может варьироваться на 100%. Это означает, что если вы выберете шаровой кран, а не дроссельный клапан для той же функции. Это может стоить вам дороже. Таким образом, выбор клапанов имеет важное значение для экономики и эксплуатации технологических установок.

  • Запорный клапан
  • Запорный клапан
  • Обратный клапан
  • Пробковый клапан
  • Шаровой клапан
  • Поворотный клапан
  • Игольчатый клапан
  • Пережимной клапан
  • Клапан сброса давления

Давайте узнаем о каждом из них.

Нажмите на ссылку, чтобы узнать больше о каждом клапане.

Задвижка является наиболее распространенным типом арматуры на любом технологическом предприятии. Это клапан линейного перемещения, используемый для запуска или остановки потока жидкости. В процессе эксплуатации эти клапаны либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Задвижки используются практически во всех жидкостных средах, таких как воздух, топливный газ, питательная вода, пар, смазочное масло, углеводороды и практически в любых средах. Задвижка обеспечивает хорошую отсечку.

Тест по клапанам – проверь себя, пройди этот тест

Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах задвижек.

  • Задвижка со сплошным клином
  • Задвижка с гибким клином
  • Задвижка с разрезным клином или параллельными дисками
  • Задвижка OS & Y или задвижка с выдвижным штоком
  • Задвижка с невыдвижным штоком или задвижка с внутренним винтом
  • A 90 клапан используется для остановки, запуска и регулирования потока жидкости. Запорные клапаны используются в системах, где требуется регулирование потока, а также необходима герметичность. Запорный клапан обеспечивает лучшую отсечку, чем задвижка, и стоит дороже, чем задвижка.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах шаровых клапанов.

    • Типы Z
    • Типы Y
    • Угловые типы

    Обратный клапан предотвращает обратный поток в системе трубопроводов. Давление жидкости, проходящей через трубопровод, открывает клапан, а любое изменение направления потока закрывает клапан.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах обратных клапанов.

    • Поворотный тип
    • Подъемный тип
    • Двойной пластинчатый клапан
    • Запорный обратный клапан

    Пробковый клапан представляет собой четвертьоборотную поворотную задвижку, в которой используется конический или цилиндрический плунжер для остановки или запуска потока. Диск имеет форму пробки, которая имеет проход для прохождения потока. Пробковые краны используются в качестве двухпозиционных запорных клапанов и способны обеспечить герметичное отсечение. Пробковый клапан можно использовать в условиях вакуума при высоких давлениях и температурах.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах пробковых клапанов.

    • Прямоугольный порт
    • Круглый порт и
    • Алмазный порт
    • Пробковый клапан со смазкой
    • Пробковый клапан без смазки
    • Многоходовые пробковые клапаны шарообразный диск для остановки или запуска потока. Большинство шаровых кранов являются быстродействующими, требующими поворота рукоятки клапана на 90° для управления клапаном. Шаровой кран меньше и легче задвижки того же размера и номинала.

      Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах шаровых кранов.

      • Трехходовой шаровой кран
      • Плавающий шаровой кран
      • Шаровой кран с креплением на цапфе
      • Верхний ввод
      • Боковой ввод или разъемный корпус
      • Трехкомпонентный корпус

      Поворотный поворотный клапан используется для остановки, регулирования и запуска потока. Поворотный затвор имеет короткий круглый корпус. Поворотный затвор подходит для больших клапанов благодаря своей компактной и легкой конструкции, которая требует значительно меньше места, чем другие клапаны.

      Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах дисковых затворов.

      • фланговые кончики
      • Концы типа пластины
      • Концы типа выдувания
      • Сварные сварные типы
      • с нулевым смещением клапан бабочки
      • Двойной клапан бабочки
      • Triple Offset Клапан бабочки

      . Клапан иглы A -Globe -alveve Batterfly

    . по дизайну, с самым большим отличием в остром игольчатом диске. Игольчатые клапаны предназначены для очень точного управления потоком в трубопроводных системах малого диаметра. Они получили свое название из-за остроконечного конического диска и соответствующего седла.

    Щелкните изображение ниже, чтобы узнать об игольчатых клапанах.

    Пережимной клапан также известен как зажимной клапан. Это клапан линейного перемещения. Используется для запуска, регулирования и остановки потока жидкости. В нем используется резиновая трубка, также известная как пережимная трубка, и зажимной механизм для управления потоком жидкости. Пережимной клапан идеально подходит для работы со шламами, жидкостями с большим количеством взвешенных частиц и системами, пневматически транспортирующими твердые материалы.

    Щелкните изображение ниже, чтобы узнать об игольчатых клапанах.

    Предохранительный клапан или предохранительный клапан давления используется для защиты оборудования или трубопроводной системы в случае возникновения избыточного давления или вакуума. Этот клапан сбрасывает давление или вакуум при заданном заданном давлении.

    Нажмите на изображение ниже, чтобы узнать о следующих типах клапанов сброса давления.

    • Устройства сброса давления с повторным включением
    • Устройства сброса давления без повторного включения
    • Предохранительные клапаны
    • Клапан сброса давления
    • Клапан сброса вакуума
    • Клапан сброса давления и вакуума

    Клапаны Типы в зависимости от функций

    Клапан выполняет различные функции в системе трубопроводов. Например,

    • Остановка и запуск потока жидкости. В зависимости от того, открыт клапан или закрыт, он пропускает технологическую жидкость или останавливает ее.
    • Дросселирование потока жидкости. Некоторые клапаны позволяют дросселировать жидкость в зависимости от % открытия от общего открытия. Меньше открытие, выше дросселирование и прочее.
    • Управление направлением потока жидкости. Многопортовый клапан позволяет вам решить, как будет проходить жидкость.
    • Регулирование расхода или давления в системе трубопроводов. Некоторые из автоматических регулирующих клапанов поддерживают расход и давление в системе, регулируя открытие и закрытие.
    • Сброс давления или вакуума в системе трубопроводов и оборудовании. Клапаны сброса давления и вакуума защищают систему обработки от избыточного давления и в условиях вакуума.

    Различные типы клапанов выполняют эти функции. Эти клапаны можно классифицировать или классифицировать на основе;

    • Функция
    • Торцевое соединение
    • Принцип работы
    • Типы используемых приводов.

    Классификация клапанов по функциям

    В приведенной выше таблице показаны типы клапанов и их функции.

    Запорный клапан перекрывает или перекрывает подачу жидкости при необходимости. Шибер, шар, плунжер, поршень, диафрагма, дроссельная заслонка и пережимной клапан подпадают под эту категорию.

    Регулирующий клапан, регулирующий поток жидкости, относится к категории регулирования. В качестве регулирующих клапанов используются шаровые, игольчатые, дроссельные, диафрагменные, шаровые, плунжерные и пережимные клапаны. Ты это видишь; некоторые клапаны служат двойному назначению, например шаровые, а шаровой клапан может использоваться как запорный, а также как регулирующий клапан.

    Предохранительные клапаны давления и вакуума используются для предотвращения избыточного давления и вакуума в системе, которые могут повредить трубопровод и оборудование. Невозвратные клапаны, такие как поворотные и подъемные обратные клапаны, предотвращают обратный поток в системе. В то время как некоторые клапаны предназначены для специального назначения. Например, многопортовый, ножевой и линейный запорный клапан.

    Классификация клапанов на основе торцевых соединений

    В зависимости от торцевого соединения концы клапанов могут быть

    • Резьбовыми или резьбовыми, которые соединяются с соответствующей резьбой на трубе. Клапан с малым проходом, используемый для подключения прибора или в качестве точки отбора проб, имеет резьбовой конец.
    • Большинство клапанов, используемых в трубопроводах, имеют концы фланцевого типа.
    • Клапаны со сваркой встык используются в условиях очень высокого давления и температуры.
    • Приварные клапаны с раструбом используются при низком давлении.
    • Обратный клапан и дисковые затворы доступны в бесфланцевом и рычажном исполнении. Эти типы концов используются, когда пространство ограничено.

    Вы можете увидеть изображения всех этих типов конца клапана выше.

    Классификация клапанов на основе того, как он открывается и закрыт

    Тип клапана Линейное движение Движение ротажного.0 X
    Globe valve X
    Swing check valve X
    Lift check valve X
    Tilting-disc check valve X
    Folding-disc check valve X
    In-line check valve X
    Stop check valve X X
    Ball valve X X
    Pinch valve X
    Butterfly valve X X
    Plug valve x x
    Клапан диафрагмы x
    Предохранитель
    . 0391 X

    Другой способ классификации клапана — это способ его открытия и закрытия. Каждый клапан открывается и закрывается либо линейным, либо вращательным движением, либо поворотом на четверть оборота, что представляет собой не что иное, как вращательное движение.

    На изображении ниже вы можете увидеть разницу между методами открытия клапана.

    Клапаны с линейным перемещением используют запорный элемент, который движется прямолинейно и отсекает поток, чтобы запустить, остановить или дросселировать поток. Закрывающее устройство может представлять собой диск или гибкий материал, такой как диафрагма. Клапаны линейного перемещения работают медленнее, но они обеспечивают более высокий уровень точности и стабильности положения запорного элемента.

    Клапаны вращательного движения вращают или поворачивают диск от шарнирного штифта, удерживающего диск.

    Поворот штока на 90° в четвертьоборотных клапанах полностью открывает или полностью закрывает клапан. Из-за этого быстрого поворота работа четвертьоборотного клапана намного быстрее, чем у клапанов линейного перемещения. Некоторые поворотные клапаны также известны как четвертьоборотные клапаны.

    В таблице видно, что шаровой кран, дроссельный клапан и пробковый клапан являются как поворотными, так и четвертьоборотными клапанами. Принимая во внимание, что поворотный обратный клапан, наклонный диск и другие клапаны с вращательным движением не являются четвертьоборотными клапанами.

    Классификация клапанов на основе типов используемых приводов

    Последний способ классификации клапана — тип привода, используемый для передачи движения для управления клапаном. Клапаном можно управлять вручную с помощью маховика, рычага, цепи или зубчатого колеса.

    Внешний источник питания, такой как электродвигатель, воздух, гидравлическая жидкость или соленоид, используется для управления клапаном из диспетчерской. Обратный клапан срабатывает автоматически при наличии обратного потока.


    Learn more