Что такое задвижка и как она работает?

Для тех, кто плохо знаком с клапанами, часто возникает вопрос: что такое задвижка и как она открывается и закрывается?

Проще говоря, задвижка действует какраздвижная дверьвнутри трубопровода. Он контролирует поток жидкости, поднимая и опуская плоскую пластину, известную как затвор. В этом руководстве изложены основы, подробно описывающие конструкцию задвижки, принцип работы, распространенные типы и практическое применение.

 

1. Базовая конструкция задвижки (ключевые детали задвижки)

Чтобы понять, как работает задвижка, сначала необходимо знать ее основные компоненты. Стандартная задвижка состоит из следующих частей:

• Тело: Внешний корпус клапана, непосредственно соединенный с трубопроводом. К распространенным материалам относятся чугун, литая сталь (например, WCB) и нержавеющая сталь (CF8M). Корпус клапана содержит проход для потока и уплотнительные поверхности.
• Ворота: запорный-компонент активной зоны в форме клина или параллельной пластины. Когда заслонка опускается, она перекрывает проход потока; когда он поднят, он открывает путь.
• Корень: соединяет ворота с маховиком (или приводом). Вращение маховика перемещает шток вверх и вниз, приводя в движение ворота.
• Сиденье: Уплотнительные кольца на корпусе клапана, которые сопрягаются с затвором, образуя герметичное уплотнение. Седла обычно имеют твердосплавное покрытие из стеллита или используют твердое уплотнение из ПТФЭ или металла-по-металлу.
• Капот: Верхняя крышка корпуса клапана, используемая для фиксации штока и уплотнения.
• Сальниковая коробка: Уплотняющая структура, предотвращающая утечку среды вдоль штока, обычно с использованием графитового или ПТФЭ уплотнения.

 

Одна важная деталь: уплотнительные поверхности задвижки требуют прецизионной шлифовки. Задвижки промышленного-класса обычно соответствуютИСО 5208Класс A (нулевая видимая утечка). Например, для класса давления 150 испытание на гидростатическую прочность корпуса составляет 3,0 МПа, а испытание на герметичность — 2,2 МПа.

 

2. Подробный принцип работы задвижки

Логика работы задвижки проста: шток вращается, приводя задвижку в линейное движение вверх-и-вниз.

 

Процесс открытия

Поверните маховик против часовой стрелки, чтобы поднять шток, который отводит ворота от седла. Канал для потока полностью открыт, обеспечивая практически беспрепятственный проход жидкости. При отсутствии контакта между нижней частью затвора и седлом эрозия жидкости на уплотнительных поверхностях минимальна.

 

Процесс закрытия

Поверните маховик по часовой стрелке, чтобы нажать шток вниз и плотно прижать ворота к седлу. Для плотного закрытия-дно ворот обычно имеет клиновидную-форму, что создаетрасклинивающая силакоторый надежно фиксирует ворота на сиденье.

 

Часто упускаемый из виду момент:Задвижки не предназначены для регулирования расхода.. Частичное открытие подвергает затвор воздействию потока жидкости с высокой скоростью-, вызывая вибрацию и повреждение уплотняющих поверхностей. Задвижки подходят только дляполностью открыт или полностью закрытуслуга.

 

3. Распространенные типы задвижек: выдвижной шток и не-выдвижной шток

Задвижки классифицируются по движению штока, что является ключевым моментом при покупке.

 

1. Задвижка с выдвижным штоком

• Функции: Шток имеет внешнюю резьбу. При повороте маховика шток перемещается вверх и вниз вместе с затвором. Длина открытого штока четко указывает на открытое/закрытое положение клапана.Приложения: надземные-трубопроводы и сооружения, требующие видимой индикации состояния, например водоочистные сооружения и нефтехимические трубопроводные эстакады.Примечание: Требуется достаточный зазор над головой, чтобы избежать препятствий.

2. Задвижка с не-выдвижным штоком

• Функции: Резьба штока расположена внутри крышки. Когда маховик вращается, длина штока остается фиксированной; нити приводят ворота вверх и вниз внутри.Приложения: Подземные трубопроводы и замкнутые пространства (например, приямки с клапанами, морские трубопроводные системы), поскольку дополнительное вертикальное пространство не требуется.Недостаток: Статус «открыто/закрыто» невозможно визуально подтвердить снаружи; это должно быть обозначено остановкой маховика или подсчетом оборотов.

 

4. Типы задвижек по конструкции ворот

Помимо конструкции штока, задвижки также классифицируются по форме затвора:

• Клиновая задвижка: имеет клиновидные-ворота и наклонные сиденья. При затягивании увеличивается сила заклинивания для надежного уплотнения. Самая распространенная конструкция, подходящая для работы с паром или маслом при высоких-температурах и-давлениях.
• Параллельная задвижка: Состоит из двух параллельных пластин с пружиной между ними. Затвор прижимается к седлу пружиной или средним давлением. Обычно используется в приложениях с низким-давлением, например в трубопроводах водоснабжения.
• Ножевая задвижка: имеет тонкий,-подобный лезвию затвор, предназначенный для прорезания шламов, содержащих твердые частицы (например, пульпу, сточные воды). Его прямой, беспрепятственный путь потока сводит к минимуму засорение.

 

5. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Q1: В чем разница между задвижкой и шаровым клапаном?

• Задвижка: Прямой-проходной путь потока с очень низким сопротивлением жидкости (почти эквивалентен прямой трубе в полностью открытом состоянии). Медленная работа и не подходит для дросселирования.
• Шаровой клапан: Z-образный путь потока с более высоким сопротивлением, но обеспечивающий точную регулировку потока и более быстрое перекрытие-.
• Вкратце: задвижки предназначены для полнопоточных-трубопроводов; шаровые клапаны предназначены для дросселирования или быстрого отключения-.

В2: Какое давление и температуру выдерживают задвижки?

• Это зависит от материала и стандартов дизайна. Типичные стальные задвижки API 600:
• Класс 150: Рабочее давление 1,9 МПа при температуре окружающей среды, максимальная температура ~ 425 градусов (WCB).
• Класс 300: Рабочее давление 5,1 МПа.
• Низко-клапаны: до -196 градусов (материал LCC).
• Клапаны из жаропрочных-сплавов: выше 800 градусов.

В3: Каковы стандарты утечки задвижек?

• Промышленные стандарты следуютИСО 5208илиAPI 598. Для уровня A требуется отсутствие видимых утечек (пузырчатая-плотность), а для уровня B допускается незначительное образование пузырей. Для большинства нефтехимических проектов указан уровень А.

В4: Почему задвижки нельзя открывать частично?

• При частичном открытии кромка ворот подвергается-удару жидкости с высокой скоростью, вызывая сильную вибрацию и ускоренный износ уплотнительных поверхностей. Всегда используйте задвижки полностью открытыми или полностью закрытыми.

 

6. Как выбрать задвижку для практического применения

Судя по опыту(КОВАЛЬВежегодно поставляет десятки тысяч задвижек для проектов на Ближнем Востоке, в Юго-Восточной Азии и Европе), выбор зависит от следующих факторов:

• Середина: Для очистки воды или масла используется литая или нержавеющая сталь; для агрессивных сред (кислоты, щелочи) используют клапаны из нержавеющей стали или футерованные; для-насыщенных частицами суспензий используются ножевые задвижки.
• Номинальное давление: Соответствовать проектному давлению трубопровода с запасом прочности 10%.
• Температура: Мягкое уплотнение (ПТФЭ) для температуры окружающей среды; жесткое уплотнение металла-к-металлу для высоких температур.
• Место для установки: Подъемная штанга для надземного-использования; не-выдвижной шток для подземных работ или приямков с клапанами.
• Активация: Маховик входит в стандартную комплектацию; электрические, пневматические или гидравлические приводы используются для клапанов большого-диаметра или высокого-давления.

 

Перед установкой очистите трубопровод от сварочного шлака и железного мусора, чтобы предотвратить застревание между уплотняющими поверхностями и возникновение утечек. Для технического обслуживания смазывайте шток консистентной смазкой каждые шесть месяцев и проверяйте герметичность сальника.