Задвижки

Подбор типа запорной арматуры: задвижки полнопроходные, задвижки суженные

Анализ потребления арматуры показывает, что около 80% всей арматуры приходится на долю запорной. Несмотря на тенденцию к унификации и стандартизации, в настоящее время существует большое разнообразие типов и конструкций арматуры. Вопросам преимущественного использования арматуры того или иного типа уделяется большое внимание как в нашей стране, так и за рубежом. Выбор типа арматуры обусловливается совокупной оценкой всех производственных требований. В табл. 1 приведены ориентировочные рекомендации по применению различных типов запорной арматуры в зависимости от условий эксплуатации, а в табл.2 — в зависимости от предъявляемых монтажных и конструкционных требований.

Задвижки используются там, где габариты арматуры не имеют решающего значения. Задвижки имеют малое гидравлическое сопротивление, малую строительную длину (при малых давлениях), низкую стоимость и широкий диапазон диаметров прохода. Задвижки используются только в качестве запоркой арматуры. При необходимости частого открывания и закрывания (высокая частота циклов) применять их не рекомендуется.

Вентили — наиболее массовый тип арматуры. Вентили с плоскими уплотнительными кольцами не должны применяться в загрязненных средах, в этом случае более целесообразно конусное уплотнение. Вентили могут использоваться и для регулирования расхода среды. Важным свойством вентилей является возможность применения сильфонов вместо сальников. Особое положение занимают мембранные и шланговые вентили (шланговые затворы). Мембранные вентили имеют внутреннее защитное покрытие из неметаллических материалов (резина, полиэтилен, фторопласт, эмаль). Обычно корпус и крышка мембранного вентиля изготовляются из чугуна, но некоторые зарубежные фирмы изготовляют мембран¬ные вентили из фарфора с защитной оболочкой в виде наружного чугунного кожуха. Высокой коррозионной стойкостью обладают чугунные эмалированные мембранные вентили с двухслойной мембраной из резины с защитным слоем пленки из фторопласта.
Краны конусные, (пробковые) имеют малые габаритные размеры. Краны со смазкой применяются для повышенных давлений. Краны шаровые обладают ря¬дом преимуществ перед конусными и успешно конкурируют с другими типами арматуры в самых различных областях и при различных режимах работы.

Заслонки (затворы дисковые) имеют минимальную строительную длину и минимальную строительную высоту. Дешевы в изготовлении и просты в эксплуатации, но недостаточно герметичны.

При выборе типа запорной арматуры прежде всего должны быть установлены условия работы конструкции в трубопроводной системе и ее допустимое гидравлическое сопротивление. Можно выделить два наиболее характерных случая: 1) когда конструкция устанавливается на магистральной линии с большим расходом среды, необходимо иметь арматуру с малым гидравлическим сопротивлением во избежание больших энергетических затрат на транспортировку среды, особенно жидкой; 2) когда конструкция устанавливается в тупиковых позициях, для целей отбора проб, сброса или слива среды, конденсата и т. д., вполне допустимо применять вентили, имеющие значительно большее гидравлическое сопротивление.

Энергетические затраты на компенсацию перепада давлений, создаваемого гидравлическим сопротивлением арматуры, пропорциональны кубу скорости среды, квадрату диаметра прохода Dy, величинам коэффициента гидравлического сопротивления ζ и плотности среды р. Отсюда следует, что наибольшие энергетические потери будут в магистральных или технологических трубопроводах, в которых жидкости перемещаются с большой скоростью. В этих условиях в качестве запорной арматуры необходимо использовать задвижки или краны, имеющие малые значения ζ.

Табл.1. Применение различных типов запорной арматуры в зависимости от условий эксплуатации

Условные обозначения: 1 — задвижка; 2 — клапан тарельчатый сальниковый; 3 — клапан тарельчатый сильфонный; 4 — кран пробковый; 5 — кран шаровой; 6 — заслонка; 7—клапан мембранный (диафрагмовый) или клапан шланговый; 8— электромагнитные клапаны

Табл.1.

Табл.2. Применение различных типов запорной арматуры
в зависимости от предъявляемых монтажных
и конструкционных требований
(Условные обозначения — см. табл. 1)

Табл.2.

Ниже приводятся ориентировочные значения ζ для различных типов запорной арматуры:
Краны 0,2—1,2
Задвижки полнопроходные 0,1 —1,2
Задвижки суженные 0,2—1,8
Вентили проходные 4,5—11,0
Вентили прямоточные 0,3—2,5
Вентили мембранные 1,5—7,0

Величина Dy запорной арматуры, как правило, равна величине Dy трубопровода. Способ присоединения к трубопроводу решается исходя из условий монтажа трубопровода. Выбрав тип запорной арматуры, уточняют способ управления (ручное, электропривод, пневмопривод). Уточняют материал корпусных деталей и уплотнительных колец, материал набивки сальника (или материал сильфона).
В случае необходимости уточняется также время срабатывания конструкции (открытие или закрытие). Выполняются и уточняются возможные дополнительные требования к конструкции.
В водопроводных и нефтепроводных магистралях, как правило, испольуются задвижки. В газопроводах находят применение краны, оснащенные пневмоприводом, поскольку крутящие моменты на пробке крана велики. Применение пневмоприводов позволяет автоматизировать управление кранами.

Краны обладают тем достоинством, что имеют малые габаритные размеры, что особенно важно для подземных коммуникаций. В металлургии для топливного и коксового газов и во многих других случаях используются задвижки. В нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, как правило, в качестве запорной арматуры используются задвижки, но находят применение и пробковые краны.

Заслонки (затворы дисковые) используются в водоводах при сравнительно небольшом напоре и больших диаметрах прохода. В химической промышленности наряду с задвижками используются вентили и клапаны, в том числе мембранные и шланговые. Возрастает применение шаровых кранов в различных отраслях промышленности. Достоинствами этого типа запорной арматуры являются малые габариты, простота конструкции и процесса управления ею, возможность применения коррозионностойкнх материалов, хорошая герметизация затвора.