Приводная и самодействующая арматура
Приводная арматура. К приводной арматуре относится запорная и дросселирующая арматура. В зависимости от способа перемещения затвора (запорного органа) и его конструкции запорная арматура подразделяется на краны — затвор (пробка), который перемещается, поворачиваясь вокруг своей оси по уплотнительной поверхности корпуса; вентили — затвор (золотник), перемещающийся вдоль оси седла корпуса; задвижки— затвор (клин или диски), который перемещается перпендикулярно оси прохода. При ручном приводе затвор перемещает обслуживающий персонал через маховик, рукоятку, либо через зубчатую, червячную или рычажную передачи. При механическом приводе — через электрические, гидравлические и пневматические передачи. Автоматический привод осуществляется управляемыми автоматическими приборами — датчиками импульсов — при изменении рабочих параметров регулируемого процесса.
Рис. 25. Запорные краны:
а — с натяжной гайкой, б — сальниковый,
1 — натяжная гайка, 2- пробка, 3 — корпус, 4 — сальник, 5 — отжимной болт
Краны (рис. 25) в технологических трубопроводах применяют преимущественно для небольших диаметров на условное давление до 16 кгс/см2. В трубопроводах с условным проходом более 40 мм для облегчения проворачивания пробки краны снабжают отжимными болтами, которые устанавливают в нижней части корпуса. В трубопроводах больших диаметров (до 200 мм) на условное давление до 64 кгс/см2применяют краны с дистанционным управлением со специальной смазкой для снижения усилий при повороте пробки и лучшего уплотнения. Вентили (рис.26) применяются в технологических трубопроводах, рассчитанных на условный проход до 200 мм, как запорная, дросселирующая и регулирующая арматура. В трубопроводах с большим условным проходом применяются, как правило, задвижки.
Вентили изготовляют со шпинделем, расположенным перпендикулярно, наклонно к его оси, а также угловые.
Запорные вентили (рис. 26, а) служат только для отключения среды, и во время работы должны быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Нельзя применять запорные вентили в качестве регулирующей арматуры. Характерным для запорных вентилей является то, что рабочий орган (затвор) закрывающий проход, перемещается с помощью шпинделя, соединенного с ним. В то же время затвор может вращаться относительно шпинделя, благодаря чему уменьшается истирание и порча уплотнительных поверхностей седла корпуса и затвора. Вентили изготовляют стальные, из цветных металлов и их сплавов, чугунные, а также футерованные и из неметаллических материалов.
Регулирующие вентили (рис. 26, б)по своей конструкции аналогичны запорным и отличаются от них только формой затвора, которая у большинства вентилей имеет вид профилированной иглы, выполненной заодно со шпинделем.
Количество протекающей среды регулируется изменением площади полезного сечения в результате перемещения иглы относительно проходного канала седла.
Вентили непригодны для установки на трубопроводах, по которым транспортируются загрязненные и легко кристаллизирующиеся жидкости, так как грязь и кристаллы осаждаются в проходном канале и препятствуют закрытию. К недостаткам вентилей следует отнести их относительно большое гидравлическое сопротивление и значительные габариты.
Рис. 26. Вентили: а - запорный фланцевый, б — регулирующий приварной; 1 — корпус 2 — затвор (игла) 3 — седло, 4— крышка, 5 — шпиндель, 6 — сальниковая набивка, 7 — грундбукса, 8 — гайка, 9 — маховик
Задвижки (рис. 27) в технологических трубопроводах применяют в качестве управляемых запорных органов. Они изготовляются с условным проходом от 15 до 3000 мм.
По устройству затвора задвижки подразделяются на клиновые (клинкетные) и параллельные (шиберные). Изготовляются задвижки с поступательным или вращательным движением шпинделя.
В клиновых задвижках (рис. 27, а) запорный орган выполнен в виде клиновидного затвора. С помощью клина достигается достаточная герметичность уплотнения. Различают клиновые задвижки со сплошным клином и с двухдисковым клином.
В параллельных задвижках (рис. 27,6) запорный орган выполнен в виде шибера, состоящего из двух симметричных тарелок 10. Между тарелками помещается клин 11, который при опускании шпинделя 6 распирает их, прижимая к уплотнительным поверхностям корпуса.
Рис. 27. Задвижки: а — клиновая, б — паралдельная; 1 — клин, 2 — корпус, 3 — направляющие корпуса, 4 — крышка корпуса, 5 — сальник, 6 — шпиндель, 7 — втулка шпинделя, 8 — маховик, 9 — уплотнительное кольцо, 10 — тарелки, 11 — клин
Параллельные задвижки бывают с одним или двумя распорными клиньями, с механическим прижимом дисков и самоуплотняющиеся.
Положительным свойством задвижек является их малое гидравлическое сопротивление по сравнению с вентилями (в 30—40 раз меньше. Это достигается тем, что при полном открытии клин (диск) полностью выходит из потока среды в верхнюю часть корпуса. Задвижки по сравнению с вентилями имеют меньшие размеры и вес, что облегчает их установку в труднодоступных местах. Недостатками задвижек являются большая их высота, малая скорость открытия, высокая стоимость и трудоемкость ремонта уплотнительных поверхностей.
Самодействующая арматура. К самодействующей арматуре относятся обратные, предохранительные, редукционные и аварийные клапаны, конденсатоотводчики.
Обратные клапаны свободно пропускают транспортируемый продукт только в одном направлении и автоматически закрываются при ее обратном движении. Они служат для предохранения трубопроводов, аппаратов и машин от попадания в них в случае прекращения работы потока продукта обратного направления.
Рис. 28. Обратные клапаны: а — подъемный, б — поворотный; 1 — корпус, 2 — седло, 3 — клапан, 4 — шток, 5 — крышка, 6 — ось клапана, 7 — рычаг, 8 — ось рычага
Обратные клапаны разделяются на подъемные (рис. 28, а) и поворотные (рис. 28,б) и изготовляются с условным проходом от 15 до 1000 мм для различных давлений и температур. Обратные клапаны в основном устанавливают на трубопроводах для воды, нефти и других жидких сред при температуре не более 600°С (в зависимости от марки стали).
Предохранительные клапаны автоматически сбрасывают давление в трубопроводах, ресиверах для сжатого воздуха, автоклавах и других аппаратах в случае его превышения сверх установленного. Они приводятся в действие либо давлением среды на клапан, либо посредством импульса (побудителя) от вспомогательного клапана небольшого диаметра.
Предохранительные клапаны бывают рычажные (рис. 29, а) и пружинные (рис. 29,6)—одинарные и двойные. У двойных клапанов два запорных органа (две тарелки и два седла) размещены в одном корпусе.
Редукционные клапаны (рис. 30) предназначены для снижения и автоматического поддержания требуемой величины давления среды независимо от изменения расхода ее в трубопроводе. Будучи отрегулированы для снижения редуцируемого давления до требуемого, более низкого, клапаны поддерживают это давление независимо от его колебаний.
По своим конструктивным особенностям клапаны подразделяются на пружинные и поршневые.
Рис. 29. Предохранительные клапаны: а — однорычажный, б — пружинный; 1 — корпус, 2 — затвор, 3 — шпиндель, 4 —. крышка, 5 — рычаг, 6 — груз, 7 — пружина
Пружинный клапан имеет корпус 1 с крышкой 2. Внутри расположены тарелка 11 и шток 7 с уплотнительной манжетой 9. Площади поперечного сечения тарелки и штока одинаковы, поэтому при поступлении в клапан среды любого исходного для редуцирования давления система тарелка—шток не перемещается. Если регулировочным винтом 3 через пружину 5 прогнуть мембрану 6, переместив шток и тарелку, редуцируемая среда поступит в зазор между седлом и тарелкой. При этом статическое давление среды, благодаря гидравлическому сопротивлению ее движению, снизится. В трубопровод за клапаном среда поступит, с меньшим, чем перед ним, давлением. При выходе среды в полость клапана за тарелкой сниженное давление среды через канал 10 распространится и на полость 8, а следовательно, и на мембрану 6. В рабочем положении мембрана должна находиться в равновесии под действием с одной стороны среды, а с другой — пружины. Если давление среды на мембрану не соответствует силе упругости пружины, работа клапана нарушится.
Редукционные клапаны устанавливают на горизонтальных участках трубопровода. Они регулируются на определенную величину давления и пломбируются на ушко 4.
Рис. 30. Пружинный редукционный клапан:
1 — корпус, 2 — крышка, 3 — регулировочный винт, 4 — ушко, 5 — пружина, 6 — мембрана, 7—шток, 8 — подмембранная полость, 9 — манжета, 10— соединительный канал, 11— нижняя тарелка
Рис. 31. Конденсационный горшок:
1 — спускной кран, 2— переливной канал, 3 — клапан, 4 — продувочный вентиль, 5 — крышка, 6 — поплавок, 7 — корпус
Регулирующие клапаны в технологических трубопроводах применяют для регулирования давления жидких и газообразных продуктов, а также их расхода и температуры. Различают клапаны «до себя» и клапаны «после себя». Клапаны «после себя» поддерживают в трубопроводе постоянное пониженное давление за регулятором по направлению движения потока продукта, а клапаны «до себя» — до регулятора.
Исполнительным механизмом клапана является мембрана, связанная через привод с золотником. Мембранный привод работает от специальных командоаппаратов и приводится в действие сжатым воздухом.
Аварийные клапаны предназначены для автоматического прекращения поступления продукта к аварийному участку, например клапаны «захлопка» водоуказательных стекол, предохранительные устройства для манометров.
Конденсатоотводчики, или конденсационные горшки (рис. 31), предназначены для автоматического удаления конденсата из паропроводов.
Конденсат, попадая в конденсационный горшок в смеси с паром, заполняет пространство между крышкой 5 корпуса и поплавком 6. По мере заполнения нижней части корпуса 7 конденсатом поплавок всплывает и клапаном 3 закрывает отверстие в седле. При дальнейшем поступлении конденсата, последний начинает переливаться внутрь поплавка, увеличивая тем самым его вес, в результате чего он опускается и клапан открывает проход. При этом под действием давления пара часть конденсата через переливной канал 2 вытеснится из горшка. Затем процесс повторяется в той же последовательности. В случае засорения переливного канала его можно продуть через вентиль 4. Внизу корпуса имеется спускной кран 1, открываемый при выключении из работы конденсатоотводчика во избежание размораживания.
1. Что такое приводная арматура?
2. Какие применяют приводы в арматуре?
3. Что такое самодействующая арматура?
4. Какие бывают виды клапанов, их назначение?
5. Каковы назначение и принцип работы конденсатоотводчиков?
Все материалы раздела «Изделия» :
● Сортамент труб и область их применения
● Технические требования к стальным трубам
● Сортамент труб технологических трубопроводов по нормалям машиностроения
● Отводы крутоизогнутые и гнутые
● Фланцы
● Тройники, переходы и заглушки
● Опоры, подвески и опорные конструкции
● Трубы и детали трубопроводов из цветных металлов и их сплавов
● Трубы и детали трубопроводов из чугуна и специальных сплавов
● Трубы и детали из стекла, ситалла, фарфора, керамики, аитегмита и фанеры
● Трубы и детали гуммированные, биметаллические и с лакокрасочными покрытиями
● Трубы и детали футерованные и эмалированные
● Назначение, классификация и выбор арматуры
● Приводная и самодействующая арматура
● Условные обозначения и отличительная окраска арматуры
● Крепежные изделия, прокладочные и уплотнительные материалы