Водопроводная задвижка: назначение, принцип работы, особенности установки и цена

Какими бывают задвижки для трубопроводов, устройство и принцип работы

Эксплуатация любой трубопроводной промышленной магистрали предусматривает наличие элементов, перекрывающих поток жидкости, газа, сыпучих материалов и других видов рабочих тел при необходимости обслуживания или ремонта. Функции запора и регулировки потока движущегося вещества в линиях выполняют задвижки для трубопроводов, имеющие различное назначение и конструктивное исполнение.

Область применения

Задвижки используют в качестве запорной и регулирующей поток арматуры в трубах, иногда с их помощью управляют объемом подачи за счет снижения условного диаметра прохода.

Задвижки редко применяются в быту, в основном они служат для регулировки водо- и газоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в магистралях для транспортировки газа, нефти, пищевой и химической промышленности при подаче технологических компонентов в производственном процессе.

Запорные элементы используют на трубопроводах с большими условными диаметрами прохода, применяемые материалы изготовления – недорогие черные и цветные металлы в различных сочетаниях.

Рис.1 Запорное оборудование для водоснабжения

Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия или регулирования потока вещества, проходящего по магистрали. Они могут работать в среде с газообразными, сыпучими, жидкими веществами различной вязкости и химической активности.

Основными конструктивными элементами в системе задвижки любой конструкции являются:

• Корпус. Состоит из основной части и крышки, первая помещается непосредственно в магистраль, а вторая служит для крепления и управления перемещением запорного элемента. Корпус выполняют из металла: стальных сплавов, нержавейки, латуни, алюминия, ковкого чугуна, последний покрывают антикоррозионными слюдосодержащими красками или эпоксидными грунтовками.
• Запор. Элемент (заслонка) имеет конструктивное исполнение в виде металлического клина, шибера, диска или гибкой трубы из эластичных материалов, для повышения герметичности металл иногда покрывают резиной (эластомер). При перемещении узел плотно входит в профильное седло, расположенное в корпусе, и герметично перекрывает канал.
• Приводная система. Предназначена для управления перемещением заслонки в узле, представлена механическими конструкциями в виде маховика, перемещающегося на выдвижном или стационарном штоке, также используются пневматический, электрический и гидравлический приводы.

Рис. 2 Трубопроводные задвижки из стали – параметры по ГОСТ 9698-86

Достоинства задвижек

Основные параметры задвижек регламентированы ГОСТ 9698-86, используемые в промышленности изделия имеют следующие особенности:

• Простота конструкции. Корпус состоит из основной части, помещаемой в линию посредством фланцевого или муфтового резьбового (для малых диаметров) соединения, его крышка крепится гайками или болтами – это упрощает процедуру установки, демонтажа и ремонта устройства.
• Высокие технические характеристики. Задвижная арматура в зависимости от назначения и условий эксплуатации выдерживает рабочую температуру от -60 до +565 С., давление от 0,16 до 25 Мпа. (1, 6 – 250 бар.) в стальных конструкциях. При этом предел давлений для чугуна составляет 25 бар., для изделий из цветных металлов – 40 бар.

Рис. 3 Запорная чугунная фланцевая арматура

• Универсальность. Устройства могут работать в магистралях любого назначения с высокой химической активностью передаваемых веществ, рассчитаны на использование в трубопроводах диаметров от 15 до 2000 мм.
• Высокие гидравлические характеристики. Задвижные устройства подбирают по внутреннему диаметру трубопроводов, имеющему стандартные значения, поэтому они не влияют на гидравлическое сопротивление в линии. Плавное перемещение заслонки при перекрытии потока транспортируемого вещества позволяет избежать гидравлического удара в системе. Конструкция задвижных элементов и корпусного седла рассчитана на создание высокой герметичности перекрываемого канала.
• Хорошая ремонтопригодность. Монтаж и ремонт арматуры и фитингов с задвижками легко провести при наличии простого инструмента и комплектующих – разводных сантехнических ключей, прокладок. Заслонки и прокладки в случае износа просто снять и поменять на новые.
• Длительный срок службы. Корпусные детали и затворы изготавливаются из прочных долговечных материалов, рассчитанных на использование в конкретной рабочей среде, внутренние заслонки делают из коррозионно-устойчивых металлов – это существенно увеличивает их эксплуатационный срок.

Рис. 4 Виды задвижек из цветных металлов

Минусы

При изготовлении запорной арматуры для удешевления часто используют чугун, подобные конструкции имеют следующие недостатки:

• Высокий вес задвижек затрудняет монтаж узлов при больших диаметрах трубопроводов – может понадобиться несколько рабочих или специальная подъемная техника для удержания массивной детали. К примеру, вес чугунного запора с условным проходом 1600 мм. Согласно ГОСТ 9698-86 составляет 10025 кг.
• Чугун относится к коррозионно неустойчивым материалам, со временем его внутренняя поверхность ржавеет, покрывается раковинами и известковым налетом – это приводит к нарушению герметизации при перекрытии потока.
• Еще к одним недостатком чугуна относится его хрупкость, приводящая к необратимой поломке изделия при сильных ударных воздействиях.
• Дешевое сальниковое уплотнение с набивкой, какое находит применение в бюджетных чугунных изделиях, не является достаточно герметичным по сравнению с современными торцевыми уплотнениями – в процессе его эксплуатации нередко возникают утечки транспортируемого вещества.

Рис. 5 Принцип работы затвора клинового типа

Задвижки для трубопроводов – виды и классификация

Задвижные узлы имеют разные конструктивные и физические параметры, по конструкции и классификации задвижек их подразделяют на следующие классы:

1. По технологии изготовления корпуса:

• Сварные.
• Литые – основной метод формообразования корпусов.
• Кованые или штампованные – технология применяется для создания высокопрочных корпусов, детали соединяются между собой сваркой.
• Комбинированные – производятся из кованых и штампованных деталей посредством сварки.

1. По типу уплотнения:

• Графитоармированные, жидкометаллические.
• Сальниковые – подвижной шпиндель или шток отделяется от рабочей среды сальниковой прокладкой, пропитанной маслом и сжатой накидной гайкой или специальной деталью – сальником.
• Сильфонные – герметичность достигается за счет использования гофрированных упругих оболочек из металлических и синтетических материалов.

Рис. 6 Разборка клиновидной системы (корпус, вид клина задвижки)

1. По типу передачи усилия к заслонке:

• Вращательное – применяется в ручных механических системах, где винтовой шпиндель перемещается за счет маховика.
• Поступательное – шток имеет цилиндрическую форму и перемещается за счет передачи ему усилия гидравлическим или электрическим способом.

1. По типу привода:

• Ручной – для передачи усилия используют маховик и шпиндель с резьбой.
• Электрический – управление задвижкой происходит перемещающимся шпинделем, который является якорем электрокатушки.
• Гидравлический – на подвижный шток с заслонкой, помещенный в герметичный цилиндр, оказывает давление гидравлическая жидкость.
• Пневматический – шпиндель передвигается за счет давления на его поверхность сжатого воздуха.

1. По конструктивному исполнению затворного узла:

• Клиновые. Затвор имеет клиновидную форму, при опускании располагается между двумя наклонными седельными поверхностями.
• Параллельные (одно- или двухдисковые, шиберные). Затворный элемент сделан в форме плоского диска или шибера, которые запирают канал, опускаясь в небольшие профильные углубления в корпусе.
• Шланговые. При работе системы затворный механизм сдавливает эластичный резиновый шланг, перекрывая тем самым канал движения вещества.
• Поворотные. Запорный элемент в виде диска располагается в канале трубы на его центральной линии, при работе он разворачивается вокруг центральной оси и перекрывает поток проходящего вещества.

Клиновые задвижки

Устройство задвижки данного типа представляет собой заслонку с расположенными под углом поверхностями, которая при отпускании располагается в клинообразном седельном гнезде.

Жесткий клин

Модель отличается невысокой стоимостью, простотой, жесткостью, надежностью и хорошими параметрами герметичности, при изготовлении требует использования высокоточного оборудования. Клин шарнирно подвешен к шпинделю, размещенному в верхней крышке, и опускается в канал по встроенным в корпус направляющим, система способна работать с большими перепадами давления. К недостаткам относится сложный ремонт и заклинивание при воздействии высоких температур в результате линейного расширения металла при нагревании.

Рис.8 Двухдисковый клин – конструкция

Клин с двумя дисками

Клиновые модели данного типа состоят из заслонки в виде двух размещенных под углом дисков с разжимной деталью между ними (имеет вид шарообразного грибка) – это позволяет ей самоустанавливаться, обеспечивая при этом высокую плотность перекрытия канала и исключая заклинивание.

Типы задвижек с двумя дисками имеют сложное конструктивное исполнение и соответственно дороги, их преимущества – малый износ затворных и седельных поверхностей за счет отсутствия контакта по пути перемещения, высокая степень герметизации, небольшое прилагаемое усилие для закрывания прохода.

Устройства выпускают только с выдвижным штоком, многие модели бывают с кольцевыми уплотнениями на затворных дисках, позволяющими повысить герметизацию прохода.

Рис. 9 Разновидности поворотных систем

Упругий клин

В данной конструкции привод затвора разрезан на две части и между ними расположен пружинящий элемент – это позволяет перемещаться уплотнительным элементам относительно друг друга на небольшой угол, обеспечивая тем самым лучший контакт с седельным кольцом. При изготовлении не требуется высокоточная подгонка, исключено высокотемпературное заклинивание, к недостаткам относится повышенная истираемость плоскостей клина в результате раннего вступления в контакт при опускании.

Поворотные

Устройство такого типа называют дисковым поворотным затвором, при работе диск располагается в потоке вещества и перемещается по его направлению. Диски используются в системах с диаметром трубопроводов до 1200 мм. при температурах среды от -200 до +450 С. и давлении до 600 бар. Устройство имеет простую конструкцию, малые размер и массу, хорошо герметизирует перекрываемый канал, легко ремонтируется. К недостаткам относят высокое сопротивление потоку, работу только в одну сторону, невозможность использования в среде с повышенной вязкостью и загрязненностью.

Параллельные (шиберные)

В данных устройствах поверхности седел и затворного диска параллельны, при опускании диск (шибер) герметично перекрывает проход за счет давления на его поверхность проводимой среды. К недостаткам относят большие энергозатраты на перемещение в результате трения уплотнительных колец седла и шибера на всем пути движения и соответственно повышенное истирание герметизирующих поверхностей. Используется при пониженных требованиях к герметичности, легко обслуживается и ремонтируется.

Рис.10 Шиберные параллельные задвижки

Шланговые

При транспортировке агрессивной химической среды в системе, задвижки должны иметь высокую защиту от коррозии – лучшим вариантом в этом случае является использование устройств шлангового типа. Узел имеет рабочий канал в виде эластичного гибкого шланга, который при перекрытии потока сжимается в средней части.

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Маркировка

Маркировка задвижной трубопроводной арматуры регламентируется в соответствии с ГОСТ 4666-75, она выполняется на корпусе или табличке с указанием следующих данных:

• наименование предприятия;
• давление, температура;
• проходной диаметр;
• марка стали в случае использования материалов со специальными свойствами (повышенной коррозионной, температурной стойкостью);
• знак качества при его наличии.

Рис. 12 Примеры маркировки

Монтаж запорной арматуры в системах водоснабжения

Установка задвижки в магистральный трубопровод промышленного назначения проводится квалифицированными специалистами, при этом наиболее часто используется соединение элементов друг с другом с помощью фланцев. При проведении работ в водопроводной магистрали действуют, соблюдая следующие особенности установки:

1. Съем запорной арматуры водопровода проводят только при отсутствии рабочей жидкости в системе, при необходимости трубы в местах соединений защищают от грязи, окалины, известкового налета.
2. Перед монтажом запорной арматуры проверяют качество фланцев – фланцевая шайба не должна иметь трещин, царапин, выемок и прочих дефектов.
3. Запорная арматура водопровода размещается на строго прямолинейной части магистрали и ровных участках земной поверхности – это позволяет избежать чрезмерных напряжений в местах изгибов и перекосов, вызывающих протечки. При монтаже тяжелых узлов используют дополнительные жесткие опоры.
4. При эксплуатации не допускается прилагать чрезмерное усилие к маховикам, посредством которых приводятся в действие запорные заслонки – это может привести к поломкам и трещинам.
5. Монтаж следует проводить с обвязкой мягким стропом, избегая крепления за шток или штурвал и стараясь не повредить защитное покрытие – это приводит к преждевременной коррозии. Падение с высоты и механические удары недопустимы.

Рис. 13 Способы монтажа и настройки запорных устройств

Перед выбором запорной арматуры необходимо учитывать ее характеристики в соответствии с ГОСТ – наиболее высокими параметрами обладают стальные промышленные изделия. Для бытового использования подходят задвижные узлы для трубопроводов из цветных металлов – они имеют небольшие размеры условного прохода и доступный монтаж с помощью резьбовых муфт.

Ознакомительное видео про задвижки для трубопроводов

Водопроводная задвижка: виды и классификация- Обзор +Видео

Водопроводная задвижка представляет собой разновидность арматуры для запора, чтобы перекрывать воду на трубопроводе.

Механизм задвижки справляется с остановкой воды, жидкого углеводорода, также перекрытием подачи воздуха, сжатого в трубах.

Арматура для запора находит применение в металлических и пластиковых трубопроводах, главным условием считается обеспечение качественного соединения элементов конструкции. Устройство задвижки состоит из корпуса, выполненного из чугуна либо стали. Внутри устройства находятся запорные детали.

Арматуру располагают в специально оборудованных смотровых колодцах либо в кессонных камерах. Отделы для размещения задвижки должны иметь удобные размеры, позволяющие проводить обслуживающие манипуляции с механизмом.

Особенности конструкции

Задвижки могут быть оснащены ручным либо автоматическим управлением. Управление автомат разрешает проводить регулировку положения механизмов для запора на расстоянии.

Ручные задвижки устанавливаются на холодных водопроводах с внутренним сечением, не более четыреста миллиметров. Более крупные коммуникации оборудуются автоматизированным управлением.

Водопроводные устройства для остановки подачи воды используют во время проведения технических работ на трубопроводах.

Традиционно их располагают:

1.на участке, где врезают трубу в общую водопроводную систему.

2.на магистралях с кольцевым строением, также на стояках.

3.внизу пожарного гидранта.

4.как поворотные затворы, чтобы перекрывать участки для ремонта.

5.чтобы обеспечить безопасную работу на насосных станциях.

Детали запорной арматуры

Все типы задвижек имеют одинаковые элементы устройства:

1.корпус и крышку. Внутри корпуса располагаются основные элементы устройства. В основном корпус производят чугунный либо стальной, устройство скрепляют с остальными частями системы посредством фланцев либо сварочным способом.

Внимание! Крепление с помощью фланцев позволяет провести быструю замену задвижки при необходимости.

Зато сварочный метод обеспечивает максимальную надежность соединению. Как правило, в водопроводных системах применяют сварку.

2.узел запорного механизма включает направляющую с затвором. Направляющая входит в корпус изделия, тем самым обеспечивается надежность устройства, его точность. Затвор покрывают слоем против образования коррозии.

3.узел с элементом управления. Управление механизмом осуществляется с помощью вентиля (винтовой шток) с маховым колесом, резьбовой втулкой для удобства прокручивания затвора. Элемент управления располагают сверху устройства, каждая деталь имеет свой металлический кожух. Узел и корпус скрепляют посредством фланцев.

4.бугельный элемент обеспечивает расположение соединению штока с гайкой за главным корпусом. На соединение не влияют негативные факторы от перемещения жидкости, к примеру, с высокой температурой.

Принцип действия

Водопроводная задвижка имеет свои особенности работы:

1.с помощью оператора либо электропривода придают движение маховому колесу.

2.наличие резьбового соединения обеспечивает движение штока.

3.затвор с помощью штока перемещается, направляющая контролирует движение.

4.корпус перекрывается при помощи затвора, и жидкость перестает поступать в трубопровод.

Чтобы возобновить подачу воды, надо маховик развернуть в противоположном направлении.

Важно! Запорное устройство нельзя применять, как механизм регулировки напора воды. Вода постепенно шлифует элементы задвижки, и в будущем невозможно будет произвести полное перекрытие системы. Чтобы частично перекрывать водопровод, применяется регулирующая арматура.

Изношенные механизмы для затворов не ремонтируются, они подлежат замене.

Положительные стороны устройства.

Самым главным достоинством запорной задвижки считается ее низкая цена, поэтому устройство популярно по всему миру.

Основные плюсы водопроводной задвижки:

1.простое устройство, которое не имеет сложных элементов. При необходимости можно быстро заменить нужную деталь.

2.размер задвижки составляет несколько сантиметров, способствует удобному размещению в малом пространстве, к примеру, в колодцах.

3.широкая область применения. Задвижки устанавливают на трубопроводах разного типа, выполненных из разного материала.

4.задвижка является универсальным устройством, потому что изменять направление течения воды можно, не переворачивая само изделие.

5.низкий показатель гидравлического сопротивления.

6.противостоит воздействию высоким температурам. Максимально допустимый температурный режим равен 565 градусам.

7.разновидность размеров. Диаметр приборов бывает 40-2000 миллиметров.

9.надежность в эксплуатации, выдерживает давление внутри системы в 25 атмосфер.

Разновидности запорных задвижек, их классификация.

Выделяют следующие классификации задвижек, которые зависят от технических особенностей изделия:

1.классификация по месту установки. Задвижки различаются от способа монтажа: над землей либо под землей, с применением смотрового колодца либо без него, внутри здания либо снаружи.

2.классификация по сейсмостойкости: задвижки устойчивы к колебаниям земли в пределах от шести до десяти баллов.

3.классификация по особенностям климата: задвижки устойчивы к высоким температурам, их можно устанавливать в регионах с разными климатическими условиями.

4.по типу крепления к системе: с помощью фланцев, сварочным методом либо комбинированным.

5.по типу комплектующих элементов: литой тип, штампосварной тип, литосварной тип либо листовой тип.

6.по типу управления: ручной тип либо электроприводной тип.

Запорные задвижки различаются в зависимости от типа перемещения шпинделя:

1.устройство, имеющее выдвижной шпиндель. Прокручивая маховик, шпиндель отходит вверх, позволяя штоку выйти наружу.

2.устройство, оснащенное подвижным валом, который не выдвигается. Отличается небольшим размером, поэтому удобен для установки в водопроводах.

Устройство представляет собой затвор, имеющего форму диска либо клина, который передвигается вокруг корпусного седла, оставаясь перпендикулярно движению воды.

По типу материла выделяют:

1.чугунные задвижки, которые используют для трубопроводных систем, по которым постоянно движется вода, два положения задвижки регулируют подачу воды: открыто либо закрыто. Изделия бывают только ручного управления, вращение механизма опускает затвор до исключения просвета в трубе. Максимальный напор для качественной работы должен быть равен не более одной атмосферы. К системе чугунную задвижку присоединяют при помощи фланцев.

2.стальные задвижки выдерживают значительные перепады давления и температуры, противостоят воздействию агрессивной среды. К трубе стальную задвижку присоединяют посредством муфты либо фланцев.

Оба типа задвижек подвергаются ремонту.

Главной классификацией задвижек является разновидность в зависимости от устройства запорной детали:

Приспособление, предназначенное для остановки течения воды, в виде клина имеет свою особенность, которая является ее главным преимуществом. Седла располагаются под небольшим уклоном, поэтому подвижный механизм бывает в форме жесткого, либо упругого, либо двухдискового клина. При закрытой задвижки клинья плотно входят в седла и гарантируют герметичность.

Клин жесткого типа наиболее надежен, но подвержен воздействию агрессивной внутренней среды в системе. Механизм может прийти в негодность из-за ржавчины либо резкого перепада температуры.

Клиновое устройство, представляющее собой два диска, которые не нуждаются в точности изготовления, но имеют высокий уровень герметичности. Отличается продукция сложной конструкцией, из-за чего имеет высокую стоимость.

Клин упругого типа отличается простотой конструкции. Обеспечивает герметичность, даже если устройство подобрано неточно.

Параллельная задвижка. Седла внутри устройства располагаются параллельно относительно друг друга. Надежность такого механизма более низкая, но достаточная для установки во многих сферах.

В отличие от клиновой задвижки имеет простую конструкцию. Параллельные элементы легче произвести, поэтому почти исключена погрешность и ошибки.

Изделия выпускают с двумя видами шпинделя. Выдвижной шпиндель гарантирует больший срок эксплуатации, не выдвижной шпиндель делает устройство наиболее компактным.

Задвижки имеют разную длину и сечение отверстия, потому устройство легко подобрать по размеру.

Шланговая задвижка. Конструкция задвижки имеет кардинальные отличия от других видов. Внутри устройства нет затвора с седлами. Остановка подачи жидкости осуществляется. Когда пережимается гибкий шланг, который встроен в корпус.

Стальные детали не контактируют с транспортируемой жидкостью и обеспечивает долговечность устройству.

При выборе данного типа механизма стоит тщательно подбирать тип резины, который отличается для различных трубопроводов.

Задвижки подходят для систем, по которым движется жидкость вязкой и агрессивной консистенции.

Шиберная задвижка. Конструкция задвижки напоминает параллельную, только для остановки воды применяют шибер, а не два седла. Устройство обладает самым низким уровнем надежности, поэтому его можно устанавливать в трубопроводах, которые не требуют сто процентную герметичность. Например, в канализации и подобных систем, перемещающих жидкость с примесями.

Особенности маркировки

Задвижки устанавливают на трубы диаметром, равным 50 до 2000 миллиметров, с давлением системы до 25 атмосфер, с температурой внутри до 600 градусов.

На изделиях указывают параметры устройства в виде букв и цифр:

3.материал, из которого выполнены уплотняющие детали.

Расшифруем обозначение 31нж43нж:

• -31 означает задвижку.
• -нж означает кожух, выполненный посредством нержавейки.
• -43 означает номер устройства.
• -нж значит, что кольца для уплотнения соединений изготовлены из нержавейки.

Как правильно выбрать задвижку

Тип задвижки определяют от особенностей трубопровода. Чтобы определиться с выбором, надо знать:

1.особенности транспортируемой жидкости.

3.максимальный показатель гидравлической нагрузки.

5.размеры задвижки, подходящие для данного трубопровода.

7.с какой скоростью механизм срабатывает.

8.уровень требуемой герметичности.

9.устойчивость к образованию коррозии.

10.наличие дополнительного источника энергии при возможной аварии.

Подбирая подходящие параметры устройства, стоит обратить внимание на возможность ремонтировать изделие, модернизировать либо перевести на автоматизированный режим.

Внимание! Немаловажным фактором при выборе устройства считается экономичность: цена, затраты на установку и ремонт.

Монтажные особенности. На трубопроводных магистралях задвижки монтируют при помощи фланцев либо сваркой. Сварка считается наиболее надежным способом, ее применяют для систем, в которых высокое давление, так как дает гарантию на герметичность соединений.

На участках с горизонтальным положением труб маховик у приборов устанавливают по направлению вверх. На иных участках шпиндель должен иметь горизонтальное направление.

Принцип действия и виды задвижек для трубопроводов

Любая система водоснабжения должна иметь в цепи устройство для перекрытия потока. Приспособлением, отсекающим разводку от общего контура, является задвижка для трубопровода. Главная задача, решаемая при помощи этой запорной арматуры – перекрыть поток в случае аварии или при отсутствии необходимости в рабочей системе подачи.

Что такое задвижка и где используется

Запорные механизм применяется не только в быту, хотя каждый стояк перекрывается при помощи этого средства. Задвижка может быть включена в качестве неотъемлемой части газопровода, а также трубопровода для транспортировки технических жидкостей. В зависимости от того, что передается по трубам, комплектующие видоизменяются, но общий принц ип действия водопроводной задвижки всегда схож.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно каждая задвижка состоит из следующих частей:

1. Корпус и съемная крышка. Корпус изготавливается из чугуна. Сталь используется реже. Сплавы – еще реже. Внутри есть полость, в которой располагаются детали, обеспечивающие герметизацию системы. Подключение к трубопроводу выполняется при помощи фланцевого соединения или сварки. В последнем случае исключается возможность демонтажа, и применения комплектующих для дальнейшей сборки.
2. Запорный узел. Состоит из направляющей и затвора. Максимальной надежностью обладают узлы, в которых направляющая является частью корпуса. Задвижки водопроводные изготавливаются из прочных металлосплавов, а затвор дополнительно покрывается антикоррозийным составом.
3. Элемент управления. Вентиль представляет собой винтовой шток и маховое колесо. Значение узла – преобразование вращательного движения рукояти в поступательное перемещение затвора, который прикреплен с обратного конца. С корпусом элемент соединяется при помощи фланцев, а герметичность обеспечивает вертикальное положение.
4. Бугельный узел. Благодаря ему воздействия среды, перемещаемой по трубопроводу, никаким образом не сказывается на работоспособности элементов управления. Гайка со штоком защищена от температурных перепадов. И при циркуляции горячих жидкостей или газов, всегда она остается рабочей.

Принцип действия следующий. Оператор проворачивает маховое колесо, приводя в движение шток с резьбовым механизмом. Опускаясь, заслонка перекрывает пропускное отверстие в корпусе, запирая его. Процесс контролируемый, и допускается частичная блокировка, что дает возможность понизить давление в трубах после задвижки.

Однако это не означает, что устройство можно использовать для данных целей. При продолжительном применении вода «шлифует» узлы, и когда придет время перекрывать поток, герметично сделать это не получится. Более того, ржавчина и отложения могут усугубить ситуацию, вплоть до выхода задвижки из строя. Но кратковременно можно понизить давление в трубопроводе, не опасаясь последствий, если это не периодическая мера.

Виды водопроводных задвижек

Несмотря на то, что схематически устройство всегда идентично, конструкция задвижек может меняться. Это зависит от конфигурации заслонки. Когда принцип герметизации основан лишь на поступательном движении, она именуется шпинделем. Но есть модификации, которые предполагают перекрытие пропускного канала посредством вращательного движения заслонки.

Она в нормальном (открытом) положении располагается параллельно оси трубопровода, а в закрытом – перпендикулярно ей. Запорная арматура данного типа могут быть оснащены клиновым, параллельным, шланговым, и шиберным механизмом блокировки потока, каждый из которых имеет характерные особенности и специфическую маркировку.

Клинковые задвижки

Эффективность достигается благодаря седлам, между которыми в закрытом положении располагаются упругие клинья. Эластичность позволяет достичь абсолютной герметичности. Если используется жесткие клинья или клинья с двумя дисками, устройство работает не менее эффективно. Последний вариант имеет большие допуски по точности. Оба способа отличаются надежностью и долговечностью.

Параллельные шиберные

Отличаются от предыдущей версии тем, что заслонки спаренные. Параллельными шиберными заслонками они называются потому, что обе они параллельны друг другу. Плюсы – долговечность, погрешности.

Шланговые

Альтернатива – шланговые механизмы. Здесь штоком пережимается гибкий шланг. Достоинства отсутствие механических узлов. Недостаток – непрочный материал шланга.

Соединение задвижек с трубопроводом

Процедура установки задвижек на пластиковые трубы имеет немного особенностей, которые появились потому, что речь идет о сочленении элементов, изготовленных из различных материалов. Но это не единственный способ, так как данный элемент запорной арматуры может быть установлен на трубопроводы, как металлические, так и металлопластиковые. Любой вариант возможен.

Подсоединение к металлическим водопроводным трубам

Существует два способ подсоединения: резьбовое и фланцевое. Для этого вырезают из трубы участок длиной, равной размеру корпуса. Нарезают на зачищенных торцах труб резьбы. Собирают конструкцию, уплотнив соединение льняной нитью или специальной лентой. При фланцевом сочленении уплотнение выполняется посредством резиновых прокладок. Надежность обеспечивают болты. Альтернатива – сварное соединение.

Монтаж в систему из пластиковых труб

Сварку применять нельзя. Но можно применить специальные вставки, которые предполагают наплавление пластика с одной стороны и фланцевое соединение с другой. Потрубки разогревают до +260 градусов, а после соединения обеспечивают неподвижность до схватывания. Это около 10 минут, пока все элементы не остынут.

Особенности установки на печные трубы

В канале выкладывают из кирпичей основание. На которое устанавливается задвижка. Важно не забыть, и предусмотреть специальные углубления в кирпиче для шибера и отверстие для ручки. Конструкцию закрывают кирпичной кладкой на кладочном цементно-песчаном растворе.

Подведем итоги

Разнообразие моделей задвижек позволяет решить главную задачу – обеспечить герметичность системы при необходимости произвести ремонт. Работы можно выполнить самому, но только если под рукой имеются все необходимые приспособления. Для резьбовых соединений потребуется токарный станок, что усложняет процесс.

Соединения с пластиковыми трубами не менее эффективны. Каждый случай имеет характерные особенности, но не представляют сложностей для людей, у которых имеются элементарные строительные навыки. Технология позволяет оснастить задвижкой горячий и холодный водопровод, отопительную систему, печную трубу, технические путепроводы. Все зависит от потребностей и целевого назначения. Место установки – точка ввода.

Виды водопроводных задвижек и особенности их ремонта

Арматурные изделия для трубопроводов – сложные конструкции, которые необходимы для обеспечения бесперебойной работы системы водоснабжения. Водопроводные задвижки – важная функциональная деталь коммуникаций.

Назначение и виды задвижек

Задвижка предназначается для регулирования напора в системе водопровода, посредством которой можно уменьшить давление воды в трубах или остановить совсем.

Процесс регулировки можно осуществлять вручную либо автоматизированным способом.

По своему строению изделия делятся на:

Клиновые задвижки

Клиновая арматура – это запирающее приспособление, где роль препятствия для жидкости играют специальные перпендикулярно движущиеся затворы, которые перекрывают доступ жидкости.

Клиновые задвижки применяют при подаче:

• воды,
• химических веществ,
• продукции нефтеперерабатывающей промышленности.

Уплотнительные поверхности этого вида задвижек расположены под углом относительно друг друга, а клинья могут отличаться по степени жесткости и конфигурации:

• цельный упругий клин,
• цельный жесткий клин,
• дисковый клин – представлен в виде двух дисков с покрытием из стали высоколегированного типа.

Параллельные задвижки

Задвижка параллельного типа – запирающий механизм с параллельной поверхностью уплотнителя, без наличия углов и изгибов. Такой вид арматуры представлен в двух вариантах:

• шиберный (с одним диском),
• двухдисковый.

Обратите внимание! Функциональные возможности клиновых и параллельных задвижек идентичны, поскольку затворы в обеих конструкциях имеют только 2 положения – открытое или закрытое.

Принцип действия задвижек

Все арматурные механизмы блокирующие жидкостные потоки в водопроводных коммуникационных системах, невзирая на принадлежность к тому или иному типу, имеют одинаковую комплектацию:

• Корпус с крышкой. Корпусная оболочка полая, в ней располагаются элементы запирающего приспособления. Корпус изготавливают из стали или чугунного сплава. Сцепление с деталями коммуникационной системы производится посредством фланцев либо с помощью сварки. Фланцевые крепления обладают несомненным преимуществом, поскольку их, в случае необходимости, легко заменить. Однако способ с применением сварки является более надежным и герметичным, поэтому в обустройстве водопроводом его применяют чаще.
• Запирающий блок. В комплектации данной детали находятся затвор и направляющая. Направляющий элемент может быть элементом корпусной обшивки, что служит гарантом надежности механизма и высокому уровню точности управления. Все составляющие узла изготавливают из стали, а поверхность затворного элемента покрывают специализированным составом, который препятствует возникновению коррозийных процессов.
• Узел управления. Конструкционные особенности управляющего узла заключаются в наличии вентиля (шток винтового типа), махового колеса и втулки с резьбой, посредством которой вращательные манипуляции служат катализатором функционирования затвора. Деталь устанавливают сверху корпуса, при этом все ее составляющие защищены индивидуальными кожухами из металла. Соединяют управляющий узел с основной конструкцией посредством фланцевых крепежей.
• Бугельный узел задвижки. Этот элемент необходим для выноса соединения шток-гайка за пределы корпусной части, чем обеспечивает защиту этих деталей от пагубного влияния среды внутри трубопровода.

Рабочий процесс задвижки заключается в нескольких манипуляциях:

1. Маховое колесо вращают посредством электроприводного устройства либо вручную.
2. Резьбовое соединение приводит в движение шток.
3. Шток обеспечивает перемещение затворной детали, что контролируется направляющей.
4. Затвор перекрывает полость корпуса, чем прерывает поток внутри трубопровода.

Чтобы восстановить подачу жидкости в системе, необходимо повернуть маховое колесо в обратную сторону.

Обратите внимание! Устройство не желательно применять для уменьшения потока жидкостей, поскольку со временем задвижка под давлением шлифуется, и даже при закрытом вентиле будет пропускать жидкость.

Поскольку основная масса задвижек не подлежит ремонту, следует тщательно следить за состоянием арматуры и при необходимости заменить на новую.

Установка задвижек

Монтаж трубопроводной задвижки требует строгого соблюдения техники безопасности.

Установщик должен обладать необходимыми знаниями и практическим опытом, поскольку процесс имеет некоторые сложности.

Поэтапно монтаж задвижки выглядит следующим образом:

1. Во избежание затопления и протечки нельзя демонтировать задвижки с заполненного трубопровода и использовать инструменты не подходящие по параметрам.
2. Выкручивание устарелой задвижки (при замене) или снятие заглушек производится только после того, как оборудование будет отключено и сброшено давление в трубопроводе.
3. При установке, подъемные крепежные детали закрепляют непосредственно к трубопроводным патрубкам.
4. При монтаже механизма в трубопроводной коммуникационной системе необходимо строго следить за расположением фланцевых крепежей. Они должны располагаться ровно, без перекосов. Этого можно добиться путем поочередного затягивания фланцев.
5. Прежде чем опробовать систему при открытом положении задвижек, необходимо тщательно промыть линию.
6. Процесс опрессовки должен производится при двух положениях задвижки, сперва в открытом положении, потом – в закрытом.

Особенности ремонта

С течением времени задвижка может потребовать проведения ремонтных работ, поскольку движущиеся детали механизма периодически приходят в негодность.

Почему задвижки выходят из строя

К основным причинам поломки относят:

1. Потерю герметичного соединения трубопровода с корпусной частью задвижки. Такой вид поломки возникает из-за нарушений технологии монтажа или деформирования уплотнителя.
2. Разгерметизацию между сальником и штоком. Причина поломки – износ сальника.
3. Потеря герметичности между заслонкой и корпусной частью. Причиной поломки такого типа является регулярный транзит загрязненных жидкостей. Частицы грязи оказывают пагубное воздействие на уплотнительные кольца, постепенно деформируя их. Также грязь может скапливаться на внутренних поверхностях механизма и препятствовать герметичному закрытию крышки. При наличии такого вида поломки потребуется полный демонтаж задвижки либо частичная разборка.

Частичные ремонтные работы производятся после перекрытия трубопровода.

Затем необходимо снять крышку корпуса и разобрать крышку сальника.

Определить поломку и устранить ее.

Демонтаж устройства

Полный демонтаж задвижки осуществляют по такому плану:

1. Снять маховой элемент с ходовой гайкой.
2. Развинтить стопорные винты на корпусной крышке.
3. Демонтировать фланцевые соединения.
4. Убрать шток, почистить заслонку и седла.
5. Заменить уплотнительные элементы.

Повторную сборку отремонтированного механизма осуществляют в строгом обратном порядке.

Затем переходят к тестированию, для этого попробуют полностью перекрыть поток жидкости в трубопроводе, закрыв маховик до упора.

Водопроводные задвижки: классификация, устройство и их виды

Водопроводная задвижка – это элемент, относящийся к запорной арматуре, и предназначенный для полного перекрытия трубы в системе водоснабжения. Конструкция данного приспособления позволяет использовать ее не только для остановки воды, но и для перекрытия потока сжатого воздуха, жидких углеводородов и так далее.

Кроме того, широкое распространение некоторых типов данных устройств (например, секущие задвижки) получили в нефтяной отрасли.

Устанавливаться запорная арматура может не только на металлические, но и на пластиковые трубы. Главное – обеспечить надежное соединение элементов системы.

Принцип действия

Вне зависимости от типа все приспособления для перекрытия водопроводной трубы состоят из следующих деталей:

В корпусе находится полость, в которой размещены запорные элементы. В большинстве случаев корпус изготавливается из чугуна или стали, соединение с другими элементами инженерной системы происходит при помощи фланцев или посредством сварки. Главное достоинство первого способа – возможность быстрой и простой замены элемента в случае поломки. Сварочный же шов является самым надежным способом соединения, поэтому чаще всего в системах водоснабжения применяется именно он.

В состав запорного узла входит направляющая и затвор. Чаще всего направляющая является частью корпуса, что обеспечивает максимальную надежность данного приспособления и точность всех движений. Все детали изготавливаются из высококачественной стали, на затвор же дополнительно наносится слой специального покрытия, препятствующего образованию коррозии.

Узел для управления состоит из винтового штока (вентиля), махового колеса и резьбовой втулки, при помощи которой крутящий момент преобразуется в поступательное перемещение затвора. Узел устанавливается в верхней части приспособления, причем все его элементы располагаются в собственном металлическом кожухе. Соединение с основным корпусом происходит при помощи фланцев.

Кроме того, в конструкцию входит бугельный узел задвижки, обеспечивающий вынос соединения шток-гайка за пределы основного корпуса. Таким образом, соединение защищается от негативного воздействия перемещаемой среды (например, высокой температуры).

Работа трубопроводной задвижки происходит по следующему принципу:

1. Оператор или электропривод приводит в движение маховое колесо.
2. Благодаря резьбовому соединению приводится в движение шток.
3. Шток перемещает затвор (данный процесс контролируется направляющей).
4. Затвор перекрывает корпус, препятствуя перемещению жидкой среды в трубопроводе.

Для открытия затвора необходимо повернуть маховик в обратном направлении.

Важно! Не стоит использовать данное приспособление для регулирования потока жидкости. При длительном воздействии воды, металлические элементы со временем шлифуются, а значит, впоследствии будут неэффективны для полного перекрытия системы. Для частичного перекрывания трубопровода следует применить специальную регулирующую арматуру.

В большинстве случаев сильно изношенные водопроводные запорные устройства не подлежат ремонту, единственное верное решение – замена. Поэтому внимательно следите за правильностью ее применения.

Достоинства водопроводных задвижек

Смотреть видео

Водопроводная задвижка – самая популярная разновидность запорной арматуры во всем мире, главное достоинство которой – низкая стоимость. Кроме того, запорная задвижка обладает следующими преимуществами:

Данное приспособление не содержит сложных элементов, поэтому вероятность его поломки минимальна. Кроме того, при износе или повреждении какой-либо детали замена происходит достаточно быстро, что важно для водоснабжения, используемого круглосуточно.

Длина данного приспособления не превышает нескольких сантиметров, поэтому они являются оптимальным вариантом для установки в ограниченном пространстве (например, в колодце).

• Обширная сфера применения.

Водопроводные запорные устройства могут быть использованы для трубопроводов, изготовленных из любых материалов и используемых для любых целей.

После установки водопроводной запорные устройства можно менять направление движения жидкости, переворачивать элемент нет необходимости.

• Малое гидравлическое сопротивление.

При проектировании системы водоснабжения нет необходимости учитывать гидравлическое сопротивление, создаваемое водопроводной арматурой для остановки движения жидкости в трубе, так как оно практически равно нулю. Главное – следить за тем, чтобы открытие происходило полностью. В противном случае возможно не только создание существенного гидравлического сопротивления (способного повлиять на работоспособность системы водоснабжения), но и быстрый износ запорного элемента.

• Возможность установки на трубопроводы, по которым перемещается жидкость с высокой температурой.

Максимальная температура перемещаемой среды – 565 °С.

Водопроводные запорные устройства выпускаются диаметром от 40 до 2000 миллиметров, поэтому могут быть использованы абсолютно во всех системах.

Данный элемент (в отличие от других видов запорной арматуры) позволяет добиться максимальной герметичности.

Данное приспособление способно сдерживать жидкость с рабочим давлением до 25 Атмосфер.

Виды и классификация водопроводных задвижек

В зависимости от способа перекрывания трубы различают запорную арматуру с выдвижным и не выдвижным шпинделем. В первом случае вращательное движение передается поступательному, благодаря которому шпиндель выдвигается и перекрывает трубу, во втором – закрытие происходит исключительно благодаря вращению.

В зависимости от типа используемого материала различают стальные и чугунные устройства. Приспособления первого типа дешевле и могут быть присоединены к трубе при помощи муфт или фланцев, во втором случае возможно исключительно фланцевое соединение.

Особое строение клиновой задвижки с не выдвижным шпинделем позволяет добиться минимального размера (как в длину, так и в ширину).

Основная же классификация задвижек – по типу запорного элемента. В настоящее время существуют следующие виды водопроводных задвижек:

Клиновые задвижки: особенности

Смотреть видео

Главное достоинство клинового приспособления для перекрытия потока жидкости в водопроводной трубе – расположение седел под малым уклоном. Таким образом, подвижный элемент принимает форму жесткого, двухдискового или упругого клина. В любом случае в закрытом состоянии клин плотно входит между седлами, обеспечивая абсолютную герметичность системы. Выбирается же тип запорного элемента в зависимости от области применения.

Жесткий клин обеспечивает максимальную надежность, однако сильно подвержен неблагоприятному воздействию перемещаемой среды. Он может заклинить в результате образования ржавчины или повредиться из-за сильного перепада температур.

Клин, состоящий из двух дисков, не требует максимальной точности при изготовлении (в отличие от жесткого элемента), при этом обеспечивая достаточную герметичность. Главный недостаток такого элемента – более сложная конструкция, влияющая на стоимость готового изделия.

Упругий клин сочетает в себе достоинства первых двух видов: простота конструкции и обеспечение герметичности в случае неточности при подборе устройства.

Параллельные задвижки: конструкция

В отличие от клинового устройства в параллельных водопроводных запорных устройствах для перекрытия трубы поверхности седел расположены параллельно друг другу. Надежность такой системы несколько ниже, однако ее вполне достаточно для большинства сфер применения.

Главное достоинство параллельного приспособления (в сравнении с клиновым) – простота конструкции (детали, расположенные параллельно гораздо проще изготовить, а значит, вероятность погрешности и ошибки минимальна).

Параллельные водопроводные приспособления могут быть как с выдвижным, так и с не выдвижным шпинделем. Первый вариант является более долговечным, так как резьбовое соединение не контактирует с перемещаемой средой, второй – более компактный.

Диаметр проходного отверстия и длина устройства могут быть различными, поэтому вы всегда сможете подобрать оптимальный вариант для своей системы.

Задвижка Лудло

Задвижка Лудло – это параллельное двухдисковое устройство с распорным клином, повсеместно используемые во всем мире более 150 лет. Название устройства произошло от имени компании, которая впервые поставила его на рынок – Ludlow Valve Manufacturing Company.

Такие устройства изготавливаются исключительно из чугуна и отличаются предельной долговечностью (более 100 лет). В нашей стране производство налажено с 80х годов прошлого столетия в Санкт-Петербурге.

Шланговые задвижки

Строение шланговой водопроводной задвижки кардинально отличается от устройства запорной арматуры остальных видов. В конструкции элемента нет седел и затвора, перекрывание среды происходит за счет пережима эластичного шланга, находящегося в корпусе запорного элемента.

Основное достоинство такой системы – исключение контакта стальных деталей с перемещаемой средой, что положительно влияет на долговечность приспособления. Главное – при выборе шланговой арматуры – правильно подобрать марку резины. Выбор зависит от области применения, чаще всего такие приспособления используются на трубах, по которым перемещаются агрессивные и вязкие жидкости.

Шиберные устройства

Устройство шиберной задвижки практически идентично параллельной. Единственное отличие – использование одного шибера вместо двух седел для перекрытия трубы. Такое устройство является наименее надежным из всех представленных, поэтому используется только в системах, не требующих абсолютной герметичности (например, канализация и другие системы с большим количеством примесей).

Принципы работы популярных видов задвижек и их устройство

Задвижки являются одним из важнейших элементов в трубопроводе. Их принцип работы основан на перекрытии потока газообразных и жидких сред посредством изменения площади проходного сечения в системах, сооружённых из труб диаметром 50 — 2000 мм, функционирующих при диапазоне рабочих давлений от 4 до 200 кгс/см2, температурах среды не выше 565 ºС.

Выпускается много разновидностей задвижек, имеющих конструктивные особенности и рассчитанных на эксплуатацию в средах с разным уровнем агрессивности, температурным режимом.

Обычно необходимость установки запорной арматуры того или иного вида продумывают ещё на этапе проектирования трубопровода. Так как от правильного выбора конструкции, качества её сборки, соответствия изделия определённым параметрам и стандартам, напрямую зависит надёжность и безопасность всего инженерного сооружения.

Общие принципы работы

Существует множество конструктивных типов запорных устройств, обеспечивающих плавное перекрытие потока. Что касается задвижек, то их принцип работы на трубопроводе основан на перпендикулярном перемещении запирающего или регулирующего органа относительно оси потока содержимого в системе вещества.

Конструктивно задвижка представляет собой цельный литой или сварной корпус, который удерживает во внутренней полости определённую часть рабочей среды.

Для присоединения к процессу он оснащается входным и выходным патрубками с концами под монтаж фланцев, муфт, для цапковых или штуцерных соединений, а также под приварку.

Корпусные детали изготавливаются из чугуна, разных марок стали или цветных металлов, покрываются для защиты от коррозии со всех сторон эпоксидным покрытием.

В основном запорный орган имеет вид:

• клина;
• прямоугольной пластины (шибера);
• диска (одного или двух).

В момент перекрытия прохода усиливается давление среды, воздействующее с одной стороны на затворный узел с довольно значительной силой, которая затем передаётся на уплотнительные плоскости сёдел и затвора.

Чтобы снизить негативное влияние этого воздействия для передачи крутящего момента от привода или маховика к запорному органу используется вращающийся вал (шпиндель), который ввинчивается одним концом в ходовую гайку, закреплённую вверху запирающего органа, а другим жёстко соединяется с маховиком.

Наличие такой системы, функционирующей по принципу работы соединений «винт» — «гайка», обеспечивает передачу большего усилия и герметичность перекрытия потока рабочей среды, а также препятствует самопроизвольному перемещению затвора в момент отключения привода.

Для герметизации отверстия в месте выдвижения шпинделя из корпуса во внешнюю среду используется специальный уплотнитель, работающий по принципу сальника или сильфона.

Для управления устройствами небольшого диаметра до ДУ 200 мм используют маховик, в изделиях с большими условными проходами шпинделю нужно сделать очень много поворотов прежде, чем произойдёт подъём и опускание затвора.

Вручную это сделать трудно, поэтому для таких изделий применяются редукторные приводы или гидроприводы. При необходимости в дистанционном управлении задвижки оснащаются электроприводами.

Допустимая величина пропуска среды при закрытом затворе должна соответствовать нормам, установленным ГОСТом 9544-75.

Работа клиновой задвижки

К клиновым относятся устройства, имеющие подвижную деталь затвора в форме сужающейся к концу пластины, за что и получившую название «клина».

Принцип работы основан на перекрытие проходного отверстия посредством поднятия и опускания запорного органа в перпендикулярном направлении к движущемуся рабочему материалу.

Затвор поднимается за счёт накручивания на шпиндель — специальную ось с длинной резьбой на конце, образующую резьбовую пару с гайкой, закреплённой на затворном элементе. Шпиндель при получении вращательного момента от ручного или электропривода начинает совершать движения вращательного, вращательно-поступательного или поступательного характера и увлекает за собой клин.

Подробнее об устройстве и принципе работы клиновой задвижки на воду смотрите на видео.