арматура. Трубопроводная арматура типы, классификация, характерные дефекты, способы их устранения. 1
 Скачать 131.61 Kb.
|
|
Затворы клапанов. Клапаны называются тарельчатыми, если их затвор имеет вид тарелки, или игольчатыми - конусной иглы[3]. Седло клапана. Клапаны могут быть односедельными и двухседельными. В конструкции двухседельных клапанов имеется пара сёдел, перекрываемых, соответственно, парой тарелок. Клапаны с упругими деформируемыми затворами. Клапанами также называется трубопроводная арматура с упругими деформируемыми затворами: мембранные и шланговые клапаны. Такие конструкции позволяют обойтись без подвижных сальниковых уплотнений, по которым рабочая среда может перетекать наружу. Мембранные клапаны. Затвор в мембранном клапане - упругая гибкая мембрана, прогибающаяся под действием приложенного усилия перпендикулярно оси движения потока. Седлом является край перегородки, стоящей поперёк канала. При прогибе мембрана плотно примыкает к краю перегородки и перекрывает свободное сечение для прохода потока. Шланговые клапаны. Канал для протока рабочей жидкости представляет из себя упругий деформируемый шланг, пережимающийся при закрытии клапана. Вентиль - клапан, затвор которого перемещается с помощью резьбовой пары (рис.4).  Рисунок 4 - Вентиль сильфонный с соединительными фланцамиВентили изготавливают как в муфтовом (резьбовом) исполнении, так и для соединения с фланцами труб. Преимущества вентилей: отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор движется перпендикулярно, что уменьшает опасность повреждения (задиров). Высота вентилей меньше, чем у задвижек, ввиду того что ход шпинделя невелик и обычно составляет не более четверти диаметра трубопровода. Однако строительная длина вентилей больше, чем у задвижек, так как требуется развернуть поток внутри корпуса. Недостатком вентилей является большое гидравлическое сопротивление, вследствие того что направление потока рабочей среды изменяется внутри корпуса устройства дважды мало проходное сечение седла. Вентили эксплуатируются только при определенном направлении движения рабочей среды: поток должен подтекать под тарелку и в закрытом положении давить на тарелку со стороны седла. При открывании вентиля давление способствует отрыву тарелки от седла. Если же вентиль будет ориентирован в противоположном направлении, то в закрытом состоянии давление будет придавливать тарелку к седлу и создавать значительные трудности при открытии. Это может повлечь срыв тарелки со штока и вентиль выйдет из строя. Заслонки (англ. butterfly valve) - устройства арматуры с затвором в виде диска или прямоугольника, поворачивающимся на оси, расположенной перпендикулярно проходу. Затвор заслонки движется по дуге. Заслонки наиболее часто используются на трубопроводах больших диаметров, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности запорного органа.По количеству установленных пластин различаются заслонки одинарные и многостворчатые. На капельных жидкостях заслонки применяют редко, так как их конструкция не обеспечивает надежной герметичности перекрытия прохода. На газах дроссельные заслонки ввиду простоты конструкции и надежности применяют очень часто для регулирования и отключения расхода. Кран (англ. tap valve) - трубопроводное устройство с затвором в форме тела вращения, поворачивающимся вокруг своей оси на 90° по отношению к оси движения потока рабочей среды (рис.5).  Рис.5 Кран шаровый нержавеющий с соединительными фланцами.Затвор крана иногда называют пробкой. Пробка крана имеет отверстие, перпендикулярное оси тела вращения, предназначенное для прохода среды. Если кран открыт, отверстие пробки располагается соосно оси движения среды, если кран закрыт, отверстие пробки перпендикулярно потоку. В отличие от вентиля и задвижки, для того, чтобы открыть или закрыть кран, требуется совершить не несколько оборотов шпинделя, а всего один поворот пробки на 90º. Следовательно, краны, как правило, снабжают не маховиком, а рукояткой. В зависимости от числа рабочих положений пробки кранов бывают двухходовыми или трехходовыми. Принципиально могут быть краны и на большее число положений, однако они нашли применение только в лабораторной арматуре. В зависимости от формы отверстий на пробке краны могут выполнять различные функции В зависимости от формы тела вращения, образующего затвор, краны бывают: цилиндрическими, конусными, шаровыми. Для герметичности затвор должен быть смазан, чтобы смазка заполнила микрозазоры между поверхностью пробки и корпуса, и уменьшала усилия, требуемые на поворот пробки. 2. Классификация трубопроводной арматуры Классификация трубопроводной арматуры осуществляется по различным признакам[4]. По целевому назначению ТА подразделяется на следующие группы: • промышленная • сантехническая • лабораторная Промышленная ТА предназначена для установки на трубопроводах и технологических установках различного профиля. Она подразделяется на арматуру общего назначения, предназначенную для установки в системах, эксплуатируемых в обычных условиях, и специальную, к которой предъявляются особые требования в связи со специфическим характером систем, в которых она установлена. Сантехническая ТА предназначена для установки во внутренних санитарно-технических системах зданий. К ней относятся водоразборные краны, смесители. Лабораторная ТА является, как правило, арматурой небольших размеров. Она имеет специфическую конструкцию в связи с тем, что к ней предъявляются совершенно особые требования. Она, как правило, не рассчитана на работу при больших давлениях и температурах. По области применения ТА подразделяется на следующие группы: • пароводяная • газовая • нефтяная • энергетическая • химическая • судовая • резервуарная Проводяная ТА является наиболее характерной для использования в системах отопления, вентиляции и теплоснабжения. Само название говорит о том, что она предназначена для работы на воде и паре. Эта арматура выпускается на широкий диапазон рабочих давлений и температур. Энергетическая ТА является, как правило, пароводяной арматурой, пред- назначенной для работы при высоких давлениях и температурах, характерных для крупных энергетических котлов, турбин и других установок. Энергетические паровые котлы эксплуатируются при давлениях 300 и более атмосфер, а температура пара превышает 500 о С. Столь высокие рабочие параметры предъявляют жесткие требования к материалу и качеству арматуры. Газовая ТА предназначена для установки в системах газоснабжения. К ней предъявляются повышенные требования герметичности в связи с пожаро и взрывоопасностью рабочей среды. Нефтяная ТА является арматурой, предназначенной для установки в системах и трубопроводах, по которым транспортируется сырая нефть и нефтепродукты. Эта арматура должна обладать повышенной коррозионной стойкостью в связи с тем, что нефть является весьма агрессивной средой. Химическая ТА предназначена для работы на очень агрессивной среде, включая концентрированные кислоты и щелочи. Эта арматура в основном применяется в химической промышленности и не характерна для систем ТГВ. Основным средством повышения коррозионной стойкости этой арматуры является использование специальных материалов для корпуса и деталей. Судовая ТА разрабатывается для использования на флоте и морских сооружениях. Основным требованием к ней является высокая стойкость к воздействию морской воды, надежность, небольшие габариты и возможность работы в различных положениях в условиях качки. Резервуарная ТА предназначена для установки на резервуарах и емкостях. Основной отличительной ее чертой является наличие одного присоединительного конца, а не двух, как у остальных типов арматуры. По принципу управления и действия ТА подразделяется на следующие группы: • управляемая а) с ручным приводом б) с механическим приводом в) под дистанционно расположенный привод • автоматически действующая (автономная) Управляемая ТА отличается тем, что перемещение рабочего органа осуществляется за счет внешнего силового воздействия от некого внешнего источника энергии - ручного усилия, электрическим мотором, пневмоприводом или гидроцилиндром. Автоматически действующая ТА отличается тем, что управление и рабочий цикл осуществляется только действием самой рабочей среды без каких-либо посторонних источников энергии. К этому типу относятся обратные клапаны, срабатывающий под действием изменения направления потока, регуляторы давления и расхода, кондесатоотводчики, терморегуляторы и другие виды арматуры. По функциональному назначению ТА подразделяется на следующие основные классы: • запорная • регулирующая • распределительная • предохранительная • защитная (отсечная) • фазоразделительная Запорная ТА служит для перекрытия потоков сред. Она должна обеспечивать надежное и полное перекрытие проходного сечения Регулирующая ТА предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. Эта арматура не обязательно должна обеспечивать полное перекрытие проходного сечения Распределительная ТА предназначена для распределения потока по двум или более направлениям. Наиболее ярким примером является 3-х ходовой кран, применяемый и в отоплении для регулирования теплоотдачи отопительного прибора путем пропуска части общего расхода теплоносителя на стояке мимо прибора через замыкающий участок Защитная ТА предназначена для защиты оборудования от аварийного изменения параметра среды (давления, температуры, направления потока ) путем отключения обслуживаемого участка. В отличие от предохранительной ТА поток не стравливается в атмосферу, а просто отключается требуемый элемент системы. Примером могут служить обратные клапаны, предотвращающие самопроизвольное изменение направления потока в трубопроводной системе Фазоразделительная ТА предназначена для автоматического разделения различных фаз рабочей жидкости, например воды и пара ( кондесатоотводчики ), воды и воздуха (воздухоотводчики, вантузы), воды и масла (маслоотделители). Помимо основных видов ТА можно выделить промежуточные: -запорно-регулирующая, -смесительная, -пробно-спускная и другие. По материалу корпуса ТА подразделяется на следующие основные группы: • стальная (из углеродистой стали) • из коррозионностойкой стали • из титана • чугунная (из серого чугуна) • из ковкого чугуна • из цветных металлов • из пластмасс • из керамики (фарфор) • чугунная с защитным покрытием (резина, пластмасса, эмаль ). По конструкции корпуса ТА подразделяется на следующие основные группы: • проходная • угловая У проходной ТА оба присоединительных патрубка расположены на одной оси или со смещением на параллельных осях. Это наиболее распространенный тип корпуса арматуры. У угловой ТА присоединительные патрубки расположены под углом друг к другу, причем наиболее часто под прямым углом. Это позволяет в некоторых случаях упростить конструкцию арматуры и избежать необходимости установки на трубопроводе дополнительного отвода для поворота потока По конструкции присоединительных патрубков ТА подразделяется на следующие основные группы: • муфтовая • фланцевая • цапковая • штуцерная • под приварку Муфтовая ТА изготавливается на малые и средние диаметры. Присоединительные концы муфтовой ТА имеют внутреннюю резьбу, как правило трубную, предназначенную для вворачивания трубы с концевой короткой резьбой. Фланцевая ТА имеет на присоединительных концах фланцы, представляющие из себя диск или квадрат с отверстиями под болты. Ответный фланец трубопровода должен иметь аналогичные присоединительные размеры. Цапковая ТА имеет на конце быстроразъемное соединение с уплотнительной прокладкой, представляющее из себя два или более винтовых захвата. Ярким примером использования этого достаточно редкого соединения является пожарный гидрант, к которому при помощи цапки подсоединяют пожарный рукав. Штуцерная арматрура изготавливается на малые и сверхмалые диаметры. Штуцерное соединение представляет из себя пару, когда на арматуре на присоединительном конце нарезана наружная резьба, а трубопровод притягивается к ней при помощи накидной гайки. Для уплотнения соединения может быть использована прокладка или, если штуцер имеет на конце конус, то мягкая медная трубка может быть достаточно надежно герметизирована за счет плотного обжатия на конусе. Под приварку подготавливают присоединительные концы арматуры больших диаметров, когда надежность всех других видов соединений становится недостаточной[4]. По способу герметизации узла прохода шпинделя или штока через крышку или корпус ТА подразделяется на следующие основные группы: • сальниковая • сильфонная • мембранная • шланговая В сальниковой ТА для уплотнения места прохода шпинделя или штока используется упругая сальниковая набивка - пропитанная антисептическими и гидрофобными составами специальная формованная лента из материалов растительного происхождения. Набивка сжимается в направлении оси штока или шпинделя и, благодаря своим упругим свойствам, расширяется в радиальном направлении, плотно заполняя пространство зазора между стенкой и штоком. Сальниковое уплотнение получило наибольшее распространение благодаря своей простоте, низкой стоимости и возможности ремонта. В сильфонной, мембранной и шланговой ТА отсутствуют подвижные соединения с зазорами, через которые рабочая среда может вытечь наружу, благодаря тому, что устройство управления движением затвора находится по одну сторону упругого элемента, а рабочая среда - по другую сторону. Иначе говоря, стенка сильфона, шланга или мембрана выступают в роли герметизирующего элемента подвижного соединения |