Задвижки

ЗЗ-1адвижка, на сегодняшний день, наиболее распространенный тип трубопроводной арматуры. История задвижек началась в 1886 году, тогда патентное свидетельство на задвижки клинового типа было выдано в Германии. Немного позже была запатентована и параллельная задвижка, которая работала благодаря принципу давления среды на диск. И с того времени по сей день конструкция задвижки практически не претерпела изменений.
Задвижка – элемент трубопровода, имеющий в своей конструкции запирающий или регулирующий механизм, перемещающийся перпендикулярно направлению потока рабочей среды. По сути, это самый популярный тип запорного механизма, который используется практически в любых трубопроводах, будь то газоснабжение или канализация.Они широко применяются практически на любых технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 мм 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.
Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:
— простота конструкции и ремонтопригодность;
— относительно небольшие размеры;
— стойкость к температурным перепадам и изменению давления;
— возможность использования для передачи любых сред
— небольшое гидравлическое сопротивление.
Последнее достоинство особенно актуально для магистральных трубопроводов с постоянными высокими скоростями передаваемой среды.
Но при этом у задвижек есть и свои недостатки:
—    большое время «открытия/закрытия»;
— большая строительная высота, особенно для конструкций с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода;
— невозможность регулирования количества подаваемой среды. Запирающий элемент, как правило, находится в крайних положениях, либо полностью «открыто», либо полностью «закрыто»;
— износ уплотняющих поверхностей, как на запирающих элементах, так и в корпусе задвижки.
Задвижки обычно изготовляются полнопроходными, то есть диаметр проходного отверстия арматуры примерно соответствует диаметру трубопровода, на который она устанавливается.
Наиболее распространено управление задвижкой с помощью штурвала (вручную), также задвижки могут оснащаться электроприводами, гидроприводамии, в редких случаях, пневмоприводами. На задвижках большого диаметра с ручным управлением, как правило, устанавливают редуктор для уменьшения усилий открытия-закрытия.

Задвижки классифицируют по трем основным критериям – конструкция запорной части, рабочее давление и расположение ходового узла.

По конструкции запорной части задвижки подразделяют на параллельные и клиновые.
В зависимости от давления задвижки бывают низкого, среднего и высокого давления. По внешнему виду задвижки можно узнать, на какое давление она предназначена: низкое давление – корпус плоский, среднее давление – корпус овальный, высокое давление – корпус шарообразный.
По расположению ходового узла задвижки бывают с выдвижным и невыдвижным шпинделем.

Клиновые задвижки отличаются от параллельных тем, что у них проход в корпусе перекрывается одним клинообразным круглым диском, укрепленном на шпинделе, который перемещается в гнезде между наклонными уплотнительными кольцами корпуса. При вращении маховика шпиндель с помощью гайки перемещает диск, открывая или закрывая проход. Плотное запирание диском прохода происходит благодаря конусообразной форме диска и уплотнительным поверхностям корпуса.
В клиновых задвижках износ уплотнительных колец происходит быстрее, чем в параллельных, где процессы обрабатывания и притирания уплотнительных колец протекают намного легче и проще. К тому же у клиновых задвижек при редком их использовании может заедать клин.
З-2В параллельных задвижках проход в корпусе перекрывается двумя последовательно соединенными между собой дисками, которые раздвигаются при опускании вниз расположенным между ними клином. Уплотнительные кольца на дисках и в корпусе расположены перпендикулярно оси задвижки.
Параллельные задвижки изготавливаются из чугуна на условное давление 10 бар, для воды и пара с температурой до 200°С. Изготавливаются диаметром 50, 80, 100, 125, 200, 350, 420 мм, причем задвижки диаметром 125 – 420 мм изготавливаются как с ручным приводом, так и с электроприводом.
З-3Клиновые задвижки с выдвижными шпинделями без редуктора применяются для воды и пара температурой до 200°Си выпускаются с диаметрами от 100 до 250 мм.
Клиновые задвижки с редуктором применяются для трубопроводов диаметром 300-400 мм и рассчитаны на рабочее давление до 25 бар для воды и пара при температуре до 300°С. Для труб диаметром 500-1000 мм применяются клиновые стальные задвижки с электроприводом.

В задвижках с выдвижным шпинделем резьба самого шпинделя и ходовая гайка находятся снаружи корпуса задвижки. Маховик закреплен на корпусе без возможности вращения. При вращении маховика сам шпиндель, который имеет квадратную резьбу, поступательно вывинчивается или ввинчивается в маховик, увлекая за собой диски.
Достоинством такой конструкции является возможность наблюдения за состоянием арматуры, свободный доступ для технического обслуживания ходового узла, отсутствие вредного воздействия на него рабочей среды. Эти задвижки более надежные, так как в них меньше изнашиваются сальниковые уплотнения.
З-4

В задвижках с невыдвижным шпинделем ходовой узел находится внутри полости задвижки. При открывании шпиндель не выдвигается, сохраняя свое первоначальное положение. Сам шпиндель вместе с маховиком имеет возможность только вращаться, в результате чего по резьбе на шпинделе диски поднимаются и опускаются.
В таких задвижках отсутствует возможность доступа и технического обслуживания ходового узла во время эксплуатации. А регулярное техническое обслуживание этих задвижек жизненно необходимо, так как ходовой узел постоянно погружен в рабочую среду, следовательно, он подвержен коррозии и действию абразивных частиц в рабочей среде. Что, естественно, снижает надежность работы ходового и сальникового узлов. Именно поэтому область применения задвижек с невыдвижным шпинделем – это трубопроводы нефти и минеральных масел.
Такие задвижки замечательны тем, что, в отличие от задвижек с выдвижным шпинделем, имеют меньшую строительную высоту, благодаря чему их охотно используют для подземных коммуникаций, а также колодцев и нефтяных скважин.

З-5Шиберная задвижка является однодисковой разновидностью параллельной задвижки, в которой затвор называется шиберным односторонним. Такие задвижки применяются в тех случаях, когда допускается одностороннее направление потока рабочей среды и не требуется высокая герметичность запорного органа. Предназначены для установки в качестве запорных устройств на трубопроводах, транспортирующих канализационные стоки, шламы, пульпы и другие, загрязнённые механическими примесями среды.
Шиберная задвижка отличается от обычной задвижки исполнением запорного элемента. В шиберной задвижке используется металлический клин или металлическая пластина, способная разрезать включения в жидкости, протекающей внутри тела задвижки. Отсюда вытекает и применение этого типа задвижек: фекальные стоки, целлюлозно-бумажные, нефтегаз и др.
Шиберные задвижки с запорным элементом, выполненным в виде металлической пластины небольшой толщины, широко применяются в вакуумной технике. Это обусловлено возможностью изготовления шиберной задвижки практически любого сечения при минимальной длине, при этом в открытом состоянии задвижка не содержит никаких элементов, выступающих внутрь трубы. Благодаря этому такая задвижка создаёт минимальное сопротивление остаточному газу, что крайне важно для эффективного создания высокого вакуума.
Задвижки подвержены коррозии. Для защиты от коррозии применяют задвижки из коррозионно-стойких сплавов, газотермическое напыление и плазменную наплавку коррозионно-стойких металлических покрытий.