Шиберная задвижка: конструкция, преимущества, сфера применения

Шиберная задвижка отличается простой конструкцией и применяется для регулирования потока рабочей среды в трубопроводе. Она используется в разных областях промышленности и быта — от переработки сточных вод до транспортировки нефтепродуктов.



Конструктивные особенности устройства

Устройство шиберной или «ножевой» задвижки довольно простое. Она состоит:

• Из корпуса, представляющего собой тройник с центральным расширением и полыми ответвлениями. Может оснащаться крышкой.
• Седел. Эти элементы выполняют направляющую функцию, обеспечивают герметичность затвора.
• Запорного узла (заслонки). Этот элемент расположен перпендикулярно потоку среды, регулирует пропускную способность задвижки.
• Штока в верхней части корпуса, отвечающего за перемещение заслонки.
• Механизма управления — винта, рычага, привода.
• Сальникового узла, обеспечивающего герметичность пары шток-корпус.

Устройство шиберной задвижки достоинства и недостатки:

Основное преимущество арматуры — простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление и возможность применения для транспортировки сред с твердыми включениями.

Недостаток — невысокая герметичность, большая строительная высота. Такие изделия нельзя применять для переноса опасных веществ, утечка которых может быть критичной.

Разновидности конструкций шиберных задвижек

Задвижка клиновидная

Этот тип арматуры имеет два седла, расположенные под углом к корпусу и относительно друг друга. Затвор имеет клиновидную форму и размещается между седлами. Различают три типа затворов:

• С жестким клином, выполненным в форме цельной пластины с разной толщиной. Требует подгонки.
• С двухдисковым клином. В этом случае клин представляет собой совокупность двух гладких дисков с жесткой фиксацией под конкретным углом. У таких затворов более сложная конструкция, но подгонки и эксплуатация гораздо проще по сравнению с жестким клином.
• С упругим клином. Такие затворы имеют два упругих диска, которые могут подстраиваться под угол между седлами. Могут эксплуатироваться при значительных перепадах температуры и давления.

Клиновидные задвижки не применяют при транспортировке горячих сред, в технических трубопроводах, переносящих среду с крупными твердыми включениями.

Задвижка ножевая

У «ножевой» задвижки имеется два седла, расположенных поперек проходному отверстию корпуса. Затвор — тонкая пластина, отсекающая поток.

Различают одноножевую и двухножевую задвижку. Первая представляет собой комбинацию из одного ножа и двух седел в корпусе, вторая имеет два параллельно расположенных ножа с жесткой фиксацией. Последняя отличается лучшей герметичностью, применяется в промышленных целях.

Типы привода

Для регулировки работы механизма используются разные виды приводов. Это обуславливается различной пропускной способностью труб и разной плотностью рабочей среды.

• При ручном методе задвижка регулируется с помощью рукояти или рычага. Она монтируется на трубопроводы, переносящие жидкости, газы небольшой плотности без твердых включений.
• Электроприводы позволяют регулировать положение заслонки без физического воздействия. Такие задвижки применяют на крупных предприятиях для регулирования потока вязкой, сыпучей среды с твердыми включениями.
• Задвижки с пневмоприводом имеют самую сложную конструкцию. Они обеспечивают наилучшую герметичность и монтируются на трубопроводы с удаленной регулировкой, допускают ручное управление.

Сфера применения

Задвижки шиберного типа могут только перекрывать и регулировать поток рабочей среды в трубопроводе. Конструктивные особенности и множество вариаций исполнений арматуры позволяют применять при организации:

• водоснабжения, водоотведения (бытового и промышленного);
• газо-, нефтепроводов;
• систем переработки сточных вод;
• трубопроводов в горнодобывающей промышленности;
• выпуска товаров народного потребления. Как пищевых, так и бытовых;
• вентиляции.

Реже всего шиберные задвижки используют при проектировании водопроводных систем. В них чаще всего применяют клиновую арматуру.

Другая сфера использования «ножевой» задвижки — дымоходы. Именно в этой области применялись первая шиберная арматура. Она имела очень простую конструкцию без уплотнений, управляющих элементов и состоит только из седел и ножа.

Современные дымоходы также оснащаются шиберными заслонками (особенно, твердотопливные), но их конструкция была модифицирована по сравнению с первыми изделиями.

Дымовые шахты и дымоотводящие конструкции прямоугольного типа используют чугунные ножевые задвижки, а круглые дымоходы нуждаются в доработке — в них устанавливается врезка с седлами. В последние также могут быть установлены дроссельные поворотные заслонки, позволяющие регулировать поток.

Способы установки

Шиберные задвижки могут устанавливаться на трубопровод четырьмя способами: с помощью приварки, фланцев, резьбовым или закладным методом. При сварке схема подключения шиберной задвижки такова: торцы труб свариваются с патрубками арматуры для получения герметичного неразъемного соединения.

Фланцы позволяют организовать разборное соединение. Части трубопровода и арматуры, оснащенные фланцами, стягиваются при помощи болтов или шпилек.

Резьбовой метод используется редко. Монтаж задвижек осуществляется с помощью накидных гаек. Основной минус — ослабевание соединения в процессе эксплуатации трубопровода из-за воздействия вибраций. Узел нуждается в периодической подтяжке.

По методу монтажа различают:

• муфтовые задвижки с полноценным корпусом, оснащенным патрубками. Может подсоединяться с помощью фланцев, сварки или резьбовым способом;
• межфланцевые. В этом случае на корпусе задвижки нет патрубков. Иногда это просто рама с седлами. Межфланцевые заслонки монтируются в разрез трубы или в пазы дымохода. Присоединение — фланцевое, приварное, закладным способом.