Клиновая задвижка – назначение и разновидности

Для нормальной работы трубопроводов, удобства их обслуживания на линиях монтируют запорную трубопроводную арматуру. Клиновидная задвижка предназначена для полной остановки/запуска потоков рабочих жидких или газообразных сред. Оборудование подобного типа востребовано для решения различных производственных и коммунальных задач:

• в нефтегазопереработке: добыча сырья, транспортировка нефтепродуктов, оснащение цехов нефтеперерабатывающих заводов;

• в энергетике: функционирование тепловых, атомных электростанций, теплосетей;

• в жилищно-коммунальной сфере: работа водопроводных, канализационных систем для перекачки горячей и холодной воды, отходов;

• в химической, пищевой, фармацевтической промышленности, в металлургии для оборудования производственных процессов предприятий.

Конкретное назначение зависит от материала деталей, способа изготовления и их соответствия характеристикам транспортируемых составов. Для контакта с агрессивными средами лучше всего подходит нержавеющая сталь. 

Клиновая задвижка устройство и принцип действия

В состав запирающего блока входят следующие комплектующие:

• запорный клинообразный элемент, который определяет вид клиновых задвижек;

• привод ручной (при помощи маховика) или электрический, допускающий автоматизацию и дистанционное управление процессом; 

• корпус с крышкой, внутри которого расположен основной механизм; 

• шток, передающий движение от органа управления к затвору;

• уплотнительные прокладки, предотвращающие возникновение течи.

То, из чего состоит клиновая задвижка непосредственно влияет на принцип её работы. Клин срабатывает при движении винтовой пары при вращении маховика или включении электропривода. При этом он плотно входит в седло, расположенное на корпусе, проход закрывается. При открытии совершается обратное действие. Приспособление предусмотрено для работы только в положении закрыто/открыто при крайнем нахождении затвора, без промежуточной остановки во время его хода.

Преимущества

• несложная конструкция задвижки клиновой, доступная для обслуживания и ремонтов без дорогих инструментов;

• низкое гидросопротивление, отвечающее за стабильное прохождение потоков;

• достаточно небольшая строительная длина;

• движение веществ как в прямом, так и обратном направлении, что упрощает пользование и монтаж;

• возможность работы с агрессивными средами благодаря задействованию антикоррозионных сплавов;

• плавность хода затвора, уменьшающая вероятность появления гидроударов;

• продолжительная эксплуатация ввиду надёжности металлов и минимальной вероятности поломок;

• разнообразие материалов, определяющих возможную степень агрессивности контактирующих перемещаемых веществ, их температуры, давления в широком диапазоне;

• возможность работы в различных климатических зонах от тропиков до северных широт.

Простое устройство задвижки клиновой, универсальность применения, а также все вытекающие из этого плюсы делают запорный узел такого типа востребованным вариантом при проведении самых разных работ.

Недостатки

• существенные размеры и масса, усложняющие перемещение и установку;

• большая строительная высота для моделей с выдвижным шпинделем, требующая дополнительного пространства;

• достаточно большой промежуток времени, необходимый для полного закрытия, открытия механизма, что замедляет работу, особенно это опасно при возникновении аварий;

• металлоизделия не подходят для пропуска сред с крупными твёрдыми частицами;

• чувствительность к резким скачкам давления в системе;

• необходимость при износе замены уплотнителей;

• вероятность возникновения гидроудара при быстром перекрытии потока;

• запрет на использование для регулировки скорости прохождения сред.

Прокладки при повреждении могут вызывать протечки, выход из строя затворного элемента, поэтому необходимо их при необходимости регулярно заменять.

Как изготавливают клиновые задвижки

Существует два основных способа.

1. Литьё. Что такое зкл ‒ это задвижка клиновая литая, которая несколько уступает штампосварной по прочности. Метод пригоден для стали, чугуна, а также сплавов на основе титана и алюминия.

2. Сварка штампованных составляющих. Производственный процесс включает следующие стадии:

• подготовка стального плоского листового проката путём зачистки от посторонних загрязнений;

• размещение заготовок на конвейерную ленту;

• деформирование листов при помощи штамповки до придания заданной формы;

• соединение сваркой полученных деталей с последующей обработкой швов;

• контроль качества.

Уплотнители делают с кольцами и без них, иногда усиливают антикоррозионными наплавками. 

Патрубки для соединения с трубами могут быть выполнены под приварку или снабжены фланцами, кольцевыми пластинами с отверстиями под крепёж. Чаще применяется задвижка клиновая фланцевая, её особенности:

• простой монтаж ‒ разъёмное соединение пары фланцев при помощи шпилек, болтов, гаек, не требующий применения специальных инструментов;

• размещение между соединяемыми частями надёжных прокладок, чтобы избежать образования течи;

• необходимость при установке ровного, без перекосов расположения парных элементов с использованием подходящих по размеру ключей, без перетягивания крепления;

• возможность быстрого ремонта и замены путём разъединения закрученных винтовых пар, которое не займёт много времени и не остановит на длительный срок работу трубопроводной линии.

Разновидности клиновых задвижек

Существуют запорные узлы с различным исполнением клина:

• жесткий цельный клинообразный элемент в виде единой детали простой конструкции с невысокой стоимостью; возможно заклинивание, появление проблем с обеспечением герметичности при частых перепадах температур или разрушения его поверхности; для нормальной работы необходим точный расчёт угла между сёдлами и размерных параметров;

• двухдисковый затвор, который состоит из двух частей, подстраивающийся под градус угла, минимизирующий протечки, что позволяет компенсировать температурное расширение;

• упругая эластичная деталь, плотно прилегающая к седлу, что снижает вероятность его износа, повышает степень герметичности, при этом сужается температурный диапазон при эксплуатации.

Решения с выдвижными и невыдвижными шпинделями

Ходовой узел, состоящий из штока и гайки, имеет два конструктивных исполнения.

1. Выдвижной. Вариант востребован для решения ответственных технологических задач, так как шпиндель не контактирует с транспортируемыми составами, к нему облегчается доступ для обслуживания.  Деталь находится за пределами корпуса, при открытии выходит на высоту затворного элемента.

2. Невыдвижной. Шпиндель погружается в среду, что отрицательно сказывается на его сроке службы, он быстрее ломается по сравнению с первым предложением. Однако, строительная высота его при этом меньше, что экономит пространство, подходит для узких и труднодоступных мест.

Вывод

Клиновая задвижка ‒ это проверенный временем вариант запорной арматуры, востребованный в различных отраслях народного хозяйства. При выборе учитывают условия эксплуатации, параметры, степень агрессивности рабочей среды, уровень требований к классу герметичности.  

«Росарматура» изготавливает ТПА любых размеров, в том числе больших диаметров, в соответствии с нормативными документами и техническим заданием заказчика. Наши сотрудники подберут верное решение под любой запрос клиента.