Типы трубопроводной арматуры

Рассмотрим отдельно типы арматуры.

Задвижки

Задвижка(англ. gate valve) — арматурное устройство, имеющее затвором в виде листа, диска или клина, перемещающихся вдоль уплотнительных колец седла корпуса перпендикулярно оси потока среды. Задвижки могут быть проходными и суженными, в которых отверстия уплотнительных колец меньше трубопровода.

Задвижка 1-корпус, 2- крышка, 3- клин, 4- шпиндель, 5- втулка ходовая, 6- гайка откидного болта, 8- откидной болт, 9- прокладеа,10- уплотнительный состав(сальник) 11- маховик (вентиль),13- втулка зажимная.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК.

По геометрии затвора задвижки различаются клиновые и параллельные задвижки.

Клиновая задвижка

Клиновая задвижка оснащена клиновым затвором с уплотнительными поверхностями, расположенными под углом друг к другу. Клин затвора может быть цельным жестким, цельным упругим или составным двухдисковым.

Параллельная задвижка

Параллельная задвижка оснащена затвором, уплотнительные поверхности которого параллельны друг другу. Задвижка параллельная может быть шиберной (однодисковой) или двухдисковой.

Преимущества задвижек

Преимуществом задвижек является отсутствие преодоления давления среды при перемещении рабочего органа. Это даёт возможность усилие, необходимое для перемещения затвора.

Шпиндели задвижек

Задвижки могут иметь выдвижной шпиндель (шток) и невыдвижной (вращаемый шпиндель). Они разнятся конструкцией винтовой пары, посредством которой перемещается затвор. Строительный размер меньше у задвижек с вращаемым шпинделем.

Недостатки задвижек

При перемещении рабочего органа задвижки возникает сильное трение. Задвижки имеют большую строительную высоту вследствие необходимости выдвижения штока.

Применение задвижек

Задвижки эксплуатируются на трубопроводах где требуется плавное перекрытие сечения с целью предотвращения гидравлического удара.

В системах вентиляции и кондиционирования воздуха (а также, например, в печном отоплении) аналогом задвижки является вентиляционный шибер — металлический лист прямоугольной формы, перемещающийся в направляющих перпендикулярно оси воздуховода.

Клапаны

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК.

Клапаны (англ. globe valve) — детали арматуры с затвором в виде плоской или конусной тарелки, двигающимся возвратно-поступательно вдоль центральной оси уплотнительной поверхности седла корпуса. В некоторых конструкциях клапанов затвор движется по дуговой траектории.

Рисунок 2. Межфланцевый дисковый обратный клапан (при монтаже располагается между фланцами).

Клапаны — наиболее распространенный вид трубопроводной арматуры. Они играют основную роль в конструкциях входят в конструкцию множества регуляторов.

Клапаны имеют множество разновидностей по типу действия:

• предохранительные,
• запорные,
• регулирующие.

Затворы клапанов

Клапаны называются тарельчатыми, если их затвор имеет вид тарелки, или игольчатыми — конусной иглы.

Седло клапана

Клапаны могут быть односедельными и двухседельными. В конструкции двухседельных клапанов имеется пара сёдел, перекрываемых, соответственно, парой тарелок.

Мембранные клапаны

Затвор в мембранном клапане — упругая гибкая мембрана, прогибающаяся под действием приложенного усилия перпендикулярно оси движения потока. Седлом является край перегородки, стоящей поперёк канала. При прогибе мембрана плотно примыкает к краю перегородки и перекрывает свободное сечение для прохода потока.

Шланговые клапаны

В шланговом клапане канал для протока рабочей жидкости представляет из себя упругий деформируемый шланг, пережимающийся при закрытии клапана.

Вентили

Вентиль — клапан, затвор которого перемещается с помощью резьбовой пары.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК.

Рисунок 3. Вентиль сильфонный с соединительными фланцами

Вентили изготавливают как в муфтовом (резьбовом) исполнении, так и для соединения с фланцами труб.

Преимущества вентилей

Основное преимущество вентилей — отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор движется перпендикулярно, что уменьшает опасность повреждения (задиров).

Высота вентилей меньше, чем у задвижек, ввиду того что ход шпинделя невелик и обычно составляет не более четверти диаметра трубопровода. Однако строительная длина вентилей больше, чем у задвижек, так как требуется развернуть поток внутри корпуса.

Недостатки вентилей

Недостатком клапанов является большое гидравлическое сопротивление, вследствие того что

1. направление потока рабочей среды изменяется внутри корпуса устройства дважды
2. мало проходное сечение седла.

Вентили эксплуатируются только при определенном направлении движения рабочей среды: поток должен подтекать под тарелку и в закрытом положении давить на тарелку со стороны седла. При открывании вентиля давление способствует отрыву тарелки от седла. Если же вентиль будет ориентирован в противоположном направлении, то в закрытом состоянии давление будет придавливать тарелку к седлу и создавать значительные трудности при открытии. Это может повлечь срыв тарелки со штока и вентиль выйдет из строя.

Заслонки (англ. butterfly valve) — устройства арматуры с затвором в виде диска или прямоугольника, поворачивающимся на оси, расположенной перпендикулярно проходу. Затвор заслонки движется по дуге.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК.

Рисунок 4. Заслонка дроссельная фланцевая.

Применение заслонок

Заслонки наиболее часто используются на трубопроводах больших диаметров, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности запорного органа.

Заслонки применяют в вентиляции и кондиционировании воздуха на воздуховодах, а так же на различных газоходах, то есть там, где имеют место большие диаметры трубопроводов, небольшие давления и невысокие требования к герметичности.

По количеству установленных пластин различаются заслонки одинарные и многостворчатые. На капельных жидкостях заслонки применяют редко, так как их конструкция не обеспечивает надежной герметичности перекрытия прохода. На газах дроссельные заслонки (throttle) ввиду простоты конструкции и надежности применяют очень часто для регулирования и отключения расхода.

Краны

Кран (англ. tap valve) — трубопроводное устройство с затвором в форме тела вращения, поворачивающимся вокруг своей оси на 90° по отношению к оси движения потока рабочей среды.

Рисунок 6. Кран шаровой нержавеющий с соединительными фланцами.

Затвор крана иногда называют пробкой. Пробка крана имеет отверстие, перпендикулярное оси тела вращения, предназначенное для прохода среды. Если кран открыт, отверстие пробки располагается соосно оси движения среды, если кран закрыт, отверстие пробки перпендикулярно потоку.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК.

В отличие от вентиля и задвижки, для того, чтобы открыть или закрыть кран, требуется совершить не несколько оборотов шпинделя, а всего один поворот пробки на 90º. Следовательно, краны, как правило, снабжают не маховиком, а рукояткой.

В зависимости от числа рабочих положений пробки кранов бывают двухходовыми или трехходовыми. Принципиально могут быть краны и на большее число положений, однако они нашли применение только в лабораторной арматуре. В зависимости от формы отверстий на пробке краны могут выполнять различные функции.

В зависимости от формы тела вращения, образующего затвор, краны бывают:

• цилиндрическими,
• конусными,
• шаровыми.

Рисунок 7. Кран шаровой

Рисунок 8. Кран шаровой

Сборка разборка шиберная задвижка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

1.Берём штанге циркуль, измеряем болты.

2.Откручивая гайки от шпилек ключом на 36.

3.Снимаем крышку .

4.Проводим осмотр

5.очистку от ржавчины смазку крепёжных соединений графитовой смазкой

6.ставим крышку на место

7.закручиваем.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

Запорная арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий. К запорной арматуре относят и пробно-спускную и контрольно-спускную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в ёмкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т.д.

Запорный клапан (также вентиль) — запорная и регулирующая арматура, конструктивно выполненная в виде клапана, то есть её запирающий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды Как и другие виды запорной арматуры, запорные клапаны применяются для полного перекрытия своего проходного сечения, а следовательно потока рабочей среды; то есть запирающий элемент, которым в запорном клапане чаще всего является золотник, в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто». Для регулирования расхода среды путём изменения проходного сечения успешно применяются регулирующие клапаны, также существуют и запорно-регулирующие клапаны, совмещающие эти функции.

Следует заметить, что клапаны, в которых затвор перемещается при помощи резьбовой пары шпиндель—ходовая гайка, назывались вентилями, однако это наименование было упраздненои сейчас клапаном называют и арматуру с резьбовым шпинделем (передающим крутящий момент от привода), и с гладким штоком (передающим поступательное усилие от привода). Клапаны вентильного типа управляются вручную или электроприводом, а клапаны с гладким штоком — гидро-, пневмо- или электромагнитным приводом, а также механическим приводом от других устройств. Запорные клапаны с быстродействующими поршневыми пневматическими приводами входят в состав защитной арматуры и носят название отсечные.

Клапаны широко распространены как запорная арматура, что объясняется возможностью обеспечения хорошей герметизации в запорном органе при сравнительной простоте конструкции. Клапаны применяются для жидких и газообразных сред с широким диапазоном рабочих параметров: давления — от вакуума 5·10−3 мм рт. ст. до 250 МПа, температуры — от -200 до +600 °C.

Клапаны обычно используются на трубопроводах относительно небольших диаметров, так как в случае больших размеров приходится иметь дело с существенным возрастанием усилий для управления клапаном и усложнять конструкцию для обеспечения правильной посадки затвора на седло корпуса.

Задви́жка — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. Задвижки — очень распространённый тип запорной арматуры. Они широко применяются практически на любых технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 миллиметров в системах жилищно-коммунального хозяйства, газо- и водоснабжения, нефтепроводах, объектах энергетики и многих других при рабочих давлениях до 25 МПа и температурах до 565 °C

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:

сравнительная простота конструкции;

относительно небольшая строительная длина;

возможность применения в разнообразных условиях эксплуатации;

малое гидравлическое сопротивление.

Последнее качество делает задвижки особенно ценными для использования в магистральных трубопроводах, для которых характерно постоянное высокоскоростное движение среды.

К недостаткам задвижек можно отнести:

большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода;

значительное время открытия и закрытия;

изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, сложность их ремонта в процессе эксплуатации.

За редким исключением задвижки не предназначены для регулирования расхода среды, они используются преимущественно в качестве запорной арматуры — запирающий элемент в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».

Дисковый затвор — тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Также эти устройства называют заслонками, поворотными затворами, герметичными клапанами, гермоклапанами. Наиболее часто такая арматура применяется при больших диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности рабочего органа, в основном в качестве запорной арматуры.

Дисковые затворы, как и шаровые краны, являются одними из самых современных и прогрессивных типов арматуры, обладающий многими важными достоинствами, среди которых:

малые строительные длина и масса;

простота конструкции, малое число деталей;

относительная простота ремонта, возможность быстрой замены элементов уплотнения;

возможность применения для больших диаметров трубопроводов.

Но имеются и недостатки, например:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

большие крутящие моменты для управления затворами больших диаметров (при ручном управлении это влечёт за собой необходимость установки редуктора);

в положении «открыто» диск располагается в проходе корпуса, что ухудшает гидравлические характеристики и делает весьма затруднённой очистку трубопровода при помощи механических устройств

класс герметичности А достигается только на затворах с мягким седловым уплотнением, затворы с уплотнением «металл по металлу» имеют класс герметичности

Запорная арматура предназначена для полного перекрытия рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требования техноло­гического процесса. Основное назначение запорной арматуры - перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубо­проводом, обеспечивая герметичность, как в затворе, так и по отношению к внешней среде. Запорная арматура по количеству применяемых единиц со­ставляет 80% всей арматуры.

Регулирующая арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регули­рующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы уровня жидкости, дрос­селирующая арматура и т.п.

Распределительно-смесительная (трех- или многоходовая) арма­тура предназначена для распределения рабочей среды по определенным на­правлениям или для смешения потоков среды. Сюда относятся распредели­тельные клапаны и краны.

Предохранительная арматура предназначена для автоматической за­щиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посред­ством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные

клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрыв­ные устройства, перепускные клапаны.

Защитная арматура предназначена для автоматической защиты обору­дования и трубопроводов от недопустимых или предусмотренных технологи­ческим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологичес­кой системы. Сюда относятся: обратные клапаны, отключающие клапаны.

Фазоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред от фазы и состояния. Сюда относятся: конденсато- воздухоотводчики и маслоотделители.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

По конструктивным типам.

Задвижка - трубопроводная арматура, в которой запирающий элемент пе­ремещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной армату­ры: запирающий элемент находится в крайних положениях "открыто" и "зак­рыто". На рис. 3.2, 3.3 представлены общий вид и конструкция задвижки.

Вентиль - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регули­рующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды в седле корпуса арматуры. На рис. 3.4, 3.5 представ­лен общий вид и конструкция вентиля.

Кран - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирую­щий элемент имеет форму тела вращения или его части; поворачивается вок­руг своей оси.перпендикулярно расположенной по отношению к направле­нию потока рабочей среды. На рис. 3.6, 3.7 представлен общий вид и конст­рукция крана.

Затвор - совокупность подвижной (золотник, диск, клин, шибер, плун­жер и др.) и неподвижной частей запирающего или регулирующего элемента арматуры, изменяющая площадь проходного сечения.

Затвор (затвор дисковый) - трубопроводная арматура, в которой запи­рающий или регулирующий элемент имеет форму диска и поворачивается вокруг оси, перпендикулярной к оси трубопровода. На рис. 3.8,3.9 представ­лен общий зид и конструкция затвора дискового.

Запорный клапан - это вид трубопроводной арматуры, предназначен­ный для перекрытия потока рабочей среды.

В зависимости от условного давления рабочей среды:

1. низкого ют 0 до 1.6 МПа (от 0 до 16 кгс/см-) избыт.);

2. среднего (от 1,6 до 6.4 МПа (от 16 до 64 кгс/см-)):

3. высокого (от 6.4 до 100.0 МПа (от 64 до 1000кгс/см-));

4. сверхвысокого (от 100.0 МПа (от 1000 кгс/см-V).

5. вакуумная (давление среды ниже 0,1 МПа(1 кгс/см- ) абс.);

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

По способу присоединения к трубопроводу.

Арматура муфтовая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью муфт с внутренней резьбой.

Арматура цапковая. Присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе буртиком под управление.

Арматура иод приварку. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная герме­тичность соединения, минимум обслуживания. Недостаток - повышенная сложность демонтажа и замены арматуры.

Арматура фланцевая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев. Преимуществом является возможность многократно­го монтажа и демонтажа на трубопроводе, хорошая герметичность стыков и удобство их подтяжки, большая прочность и применимость для широкого диапазона давления и проходов. Недостатки - возможность ослабления за­тяжки и потеря герметичности со временем, большие габаритные размеры и масса.

Арматура штуцерная. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью штуцера (ниппеля).

По способу герметизации.

Арматура сальниковая. Герметизация штока или шпинделя относи­тельно внешней среды обеспечивается эластичным элементом, находящим­ся в контакте с подвижным штоком (шпинделем) под натяжкой, исключаю­щей протечку рабочей среды.

Арматура мембранная. В качестве чувствительного элемента примене­на мембрана. Она может выполнять функции уплотнения корпусных деталей, подвижных элементов, относительно внешней среды, а также уплотнения в затворе.

Арматура сильфонная. Для герметизации подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно внешней среды используется сильфон, который является также чувствительным либо силовым элементом конструкции.

Арматура шланговая. Эластичный шланг обеспечивает герметичность всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среде

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КНГК. 13.151.030

По способу управления.

Арматура под дистанционное управление. Не имеет непосредствен­ного органа управления, а соединяется с ним при помощи колонок, штанг и других переходных устройств.

Арматура приводная. Управление осуществляется при помощи привода (непосредственно или дистанционно).

Арматура с автоматическим управлением. Управление затвором про­исходит без участия оператора под непосредственным воздействием рабо­чей среды на затвор или на чувствительный элемент, либо посредством воз­действия на привод арматуры управляющей среды, либо по командному сиг­налу, поступающему на привод арматуры из приборов АСУ.

Арматура с ручным управлением. Управление осуществляется опера­тором вручную дистанционно или непосредственно.