Трубопроводная арматура техническое обслуживание ревизия и ремонт

2.2. Вентили

Вентиль – это запорное устройство с поступательным движением затвора в направлении, параллельном потоку транспортируемой среды.

Затвор представляет собой плоскую или коническую тарелку (золотник), которая перемещается возвратно-поступательно вместе со шпинделем относительно седла.

Вентили являются наиболее распространенной трубопроводной арматурой, их применяют для самых различных сред в весьма широком диапазоне давлений (до 250 МПа) и температур (от минус

200 до 400 °С).

Вентили рекомендуют применять для перекрытия потоков газообразных и жидких сред в трубопроводах с условным диаметром до 50 мм.

Рис. 6. Проходной вентиль: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – шпиндель; 4 – сальник;

5 – ходовая гайка; 6 – клапан; 7 – седло клапана

11

На рис. 6 представлен проходной вентиль, состоящий из корпуса 1 и крышки 2, через которую проходит шпиндель 3. Шпиндель уплотняется в крышке с помощью сальника 4. Осевое перемещение шпинделя осуществляется за счет его вращения в ходовой гайке 5.

Многие типы вентилей весьма разнообразны, конструкции их зависят от условий работы, однако они, как правило, имеют те же основные детали, что и вентиль изображенный на рис. 6.

Угловые вентили (рис. 7) имеют меньшее гидравлическое сопротивление, они устанавливаются на поворотных участках трубопровода.

Косые прямоточные вентили (рис. 8) применяются в тех случаях, когда хотят снизить гидравлическое сопротивление. Они имеют шпиндель, расположенный наклонно под углом 45 ° к основной оси.

12

Корпус вентиля высокого давления изготавливают из цельной поковки, сальниковую набивку и шпиндели у них делают высокими, чтобы обеспечить надежное уплотнение.

Резьбу шпинделя, как правило, выносят из корпуса вентиля для предохранения ее от действия коррозионных продуктов и высоких температур. Однако в неответственных случаях, особенно в вентилях малого диаметра, в целях уменьшения размера резьбу помещают внутри корпуса.

Втом случае, когда соединение пространства трубопровода

сатмосферой недопустимо, применяют бессальниковые вентили.

Кним относятся, например, сильфонные, у которых клапан соединен с крышкой с помощью гибкого сильфона (рис. 9).

4

3

2

1

Рис. 9. Конструкция сильфонного уплотнения:

1 – концевые кольца; 2 – шпиндель; 3 – сильфон; 4 – крышка

Герметичным является также диафрагменный вентиль (рис. 10), предназначенный для агрессивных сред. Запорным органом в нем служит мембрана 2, изготовленная из пластмассы, резины или фторопласта, которая соединяется со шпинделем 4. Внутренняя поверхность корпуса обычно имеет покрытие, например, из кислотостойкой эмали.

13

–конусные;

–конусные линейные;

–ножевые.

Уплотнение с плоскими прокладками из кожи, резины или мягкого пластика применяют для воды, воздуха и других нейтральных сред при давлении до 1 МПа и сравнительно невысоких температурах. Конусное уплотнение применяют обычно для арматуры высоких давлений, ножевые – для вязких жидкостей и сред с взвешенными частицами.

Рис. 11. Типы уплотнительных поверхностей вентилей: а – плоское уплотнение; б – конусное; в – конусное линейное; г – ножевое

Уплотнения из пластмассовых и гуммированных деталей применяют при работе с коррозионными средами. Для пара используют уплотнения с кольцами из стали и медных сплавов. Такие уплотнительные поверхности тщательно обрабатывают и притирают.

Общий вид вентилей показан на рис. 12–14.

15

Шаровой кран состоит из корпуса 1, шаровой пробки 2 и шпинделя 3. Пробковые краны могут быть сальниковыми или натяжными в зависимости от способа их герметизации.

Всальниковых кранах (рис. 16) необходимое для герметизации давление на конических поверхностях пробки и корпуса создается при затяжке сальника.

Внатяжных кранах (рис. 17) пробку 1 уплотняют в корпусе 2 гайкой 3.

Натяжные краны не могут обеспечить необходимую герметизацию при высоких давлениях, поэтому в условиях химических производств их используют редко.

Описанные краны называют проходными – у них два присоединительных патрубка. Краны с тремя патрубками называют трехходовыми. В этом случае корпус крана имеет три присоединительных патрубка, а пробка – Т-образное отверстие. В зависимости от положения пробки поток рабочей среды направляется в тот или иной патрубок или одновременно в оба патрубка.

17

На выступающем конце пробки крана должна быть риска, совпадающая по направлению с отверстием в пробке, что дает возможность определить – закрыт кран или открыт.

К преимуществам кранов относятся:

–малые размеры и низкое гидравлическое сопротивление;

–возможность установки в любом положении;

–возможность прочистки трубопровода через открытый кран;

–простота конструкции;

Недостатки кранов следующие:

–плохая герметичность при повышенном давлении;

–возможность гидравлического удара при быстром закрытии

крана;

–требования периодического ухода и смазки, чтобы избежать «прикипание» пробки к корпусу.

На рис. 18–20 представлен общий вид различных кранов.

2.4. Предохранительная и защитная арматура

Предохранительная арматура исключает возможность возникновения недопустимо высокого давления в трубопроводных системах и установках. Для этого используют предохранительные клапаны и разрывные мембраны.

18

Предохранительные клапаны бывают рычажно-грузовыми (рис. 21) и пружинными (рис. 22). Нижним штуцером их устанавливают на трубопроводе или аппарате, а через боковой штуцер при необходимости отводится избыток среды. Давление на золотник клапана регулируют изменением веса груза или силой сжатия пружины.

Грузовые клапаны устанавливают лишь в одном положении, при котором золотник строго вертикален. Пружинные клапаны могут устанавливаться в любом положении.

Разрывные мембраны, устанавливаемые на трубопроводах, срабатывают при повышении рабочего давления на 20–25 %. Мембраны обеспечивают высокую герметичность, а также надежность срабатывания. Их недостаток – одноразовое использование.

К защитной (отсечной) арматуре относятся, прежде всего, обратные клапаны (подъемные и поворотные). Они служат для подачи среды только в одном направлении.

19

В показанном на рис. 23 обратном подъемном клапане золотник 2 находится в положении «открыто», поскольку сила давления поступающей среды преодолевает вес золотника. С прекращением подачи среды при возникновении обратного потока золотник опускается на седло и клапан закрывается.

В обратных поворотных клапанах (рис. 24) проходное сечение закрывается диском 2, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси 4. Такие клапаны менее чувствительны к загрязненным средам, но по герметичности уступают подъемным клапанам.

2.5. Фазоразделительная арматура

К фазоразделительной арматуре относятся конденсатоотводчики, предназначенные для вывода из системы конденсата. Конденсатоотводчики действуют автономно, выпуская конденсат периодически по мере его накопления. Действие их основано на разности температур (термостатические конденсатоотводчики) или плотностей конденсата и пара (поплавковые конденсатоотводчики).

На рис. 25 представлен термостатический конденсатоотводчик. В корпусе 1 расположен сильфонный термостат 2, который заполнен жидкостью и связан с золотником 3. С понижением темпера-

20