L1.T3.2.1. Засувки

Засувки – це тип запірної арматури у якої запірний елемент (затвор) переміщається зворотно-поступально перпендикулярно потоку, що запирається.

Засувки конструюються таким чином, що в відкритому стані рідина отримує практично повний просвіт трубопроводу або еквівалентний діаметр просвіту рівний умовному проходу трубопроводу. Таким чином місцевий опір засувок мінімальний.

В основному в засувках використовується два основних типи запірних елементів – клин та перфорована пластина (шибер або ніж). Базуючись на цьому, розглядають два основних типи засувок, схематичне зображення яких приведено на рис.3.2.

У засувок з клиновидним затвором запірний елемент і сідло мають клиновидну форму. Запирання відбувається за рахунок прилягання цих двох поверхонь. Засувки з клиновидним затвором розрізняються по конструкції клина. Широко поширені засувки з цільними та складеним клином. Приклади таких конструкції засувки з цільним клином приведені на рис.3.3. В засувок з цільним клином він виготовляється як одна деталь. Такий спосіб герметизації дозволяє отримати жорстку конструкцію, яка витримує значні навантаження і дозволяє досягати надійної герметизації при достатньо малій металоємності та простоті конструкції. Але засувки з цільним клином:

· Вимагають високої точності при виготовленні і, відповідно, складного обладнання для виготовлення;

· Вони відносно скоро зношуються, а їх ремонт, через необхідність дотримання високої точності є складним; при ремонті необхідний їх повний демонтаж з трубопроводу;

· Схильні до заклинювання при транспортуванні середовищ з високою температурою, а це може спричинити аварійну ситуацію через неможливість відкрити засувку;

Використовувати даний тип засувок доцільно в місцях з рідкими циклами відкриття-закриття, але там де необхідно досягти високої степені запирання потоку.

В засувках зі складеними клинами клин складається з двох половинок. Це дозволяє механізму запирання спочатку опускати зведені деталі клина в сідло з меншим кутом ніж кут сідла, а потім розпирати обидві половинки притискаючи їх обох до сідла і так досягати герметизації. Така конструкція уже не вимагає абсолютно точно співпадіння кутів сідла і клину, тому спрощується виробництво. Значно спрощується ремонт таких засувок, він не вимагає повного демонтажу з трубопроводу. Ймовірність заклинювання таких засувок значно менша ніж у засувок з цільним клином. До недоліків даного типу засувок слід віднести складність конструкцій (існує пару різних виконань складених клинів). Складність конструкції збільшує металоємкість засувки а також вимагає більш частого догляду при експлуатації. Засувки зі складеним клином принципово не можна експлуатувати в напівзакритому стані, тобто пробувати регулювати ними потік.

Вище ішла мова про засувки з жорстким клином. Герметизація досягалось парою метал-метал.

Важливим недоліком цих засувок є можливість заклинювання. Тому створені виконання засувок з пружним клином. Пружні клини є як цільні так і складені. Пружність клина досягається обрезиненням робочої частини. Заклинювання засувок з обрезиненим клином практично виключене, це їх основна перевага. Крім того, засувки з обрезиненим клином добре себе зарекомендували при транспортуванні рідин з високим вмістом твердих частинок (в тому числі бруд та окалина). Конструкція засувки з обрезининим клином така, що вона не сприяє осіданню твердих частинок в зоні герметизації. Засувки з жорстким клином конструктивно виконані так, що, навпаки, сприяють осадженню твердих часток в зоні герметизації (рис. 3.5) що приводить до неповного закривання засувки і протікань. Тому засувки з обрезинненими клинами доцільно використовувати в потоках з високим вмістом твердих частинок і в трубопроводах де такі рідини прокачуються епізодично. Недоліком засувок з обрезиненим клином є обмеження по температурі експлуатації та корозійній стійкості – резини при високих температурах можуть приварюватись до сідла, а в багатьох органічних речовинах набухають та втрачають свої характеристики.

В шиберних (ножових) засувках елемент що перекриває потік (ніж, шибер) і сідло мають плоскопаралельну форму (рис.3.6). Виконуються також з висувним та не висувним штоком. Шибер виконується зі сталі і полірується, точність виконання ножа і сідла є високою. По способу герметизації також існують різні виконання. Найбільш поширеним способом герметизації є метал-метал (рис.3.7). Існують також варіанти з герметизацією резина-метал, але на відміну від попереднього типу засуваок з резини (або обрезиненими) виготовляється сідла. Перевагою шиберних засувок є малі габарити, легкість монтажу та демонтажу. Шиберні засувки не заклинюють і при відкриванні та закриванні до маховика необхідно прикладати менші зусилля. Особливою перевагою шиберних засувок є те, що їх можна використовувати для перекривання потоків сипучих матеріалів. Працюють в дуже широкому діапазоні температур. В порівнянні з засувками з клиновидним способом герметизації шиберні засувки в масовому виробництві виготовляються для більших умовних проходів (DN 1200-1400 в порівнянні з DN 600-800) Відносно мала металомісткість також є перевагою даного типу засувок. Недоліками є складність виробництва, обмеження по номінальному тиску, важкий ремонт.

Крім стандартного круглого січення шиберні засувки випускаються і прямокутні, квадратні (рис.3.8). Основне використання таких засувок перекриття повітропроводів вентиляційних систем.

Всі засувки з клиновидним запірним елементом можна навантажувати потоком в обох напрямках. Шиберні засувки стандартного виконання мають одностороннє навантаження потоком – в напрямку опори ножа до сідла. Для усунення цього недоліку виготовляються шиберні засувки із наскрізним ножем (рис. 3.9). Така конструкція шиберних засувок дозволяє навантажувати потоком в різні боки.

Під час експлуатації відкривати чи закривати потік всіма типами засувок необхідно повільно. Особливо трубопроводи великого січення. Не виконання цього правила приводить до гідродинамічних ударів, які можуть вивести з ладу як трубопровід так і арматуру.

Засувки, по конструкції бугеля (механізм перетворення обертального руху гвинта в зворотно-поступальний рух шпинделя) поділяються в засувки з висувним і не висувним гвинтом. В засувок з невисувним гвинтом є тільки одна перевага -- габарити. При цьому вони мають суттєвий недолік – гвинтова пара не ізольована від середовища що транспортується. Тому їх використання є обмеженим – в нафтопроводах і місцях з обмеженим монтажним простором (шахти, каналізаційні люки) в неагресивних середовищах. У засувках з висувним гвинтом гвинтова пара ізольована від середовища ущільненням. В хімічній промисловості використовуються саме цей тип засувки.

Дата добавления: 2014-01-04