Запорная арматура для трубопроводов применяется, когда нужно перекрыть поток среды полностью или регулировать его величину. Эти изделия устанавливаются в гидравлических и газотранспортных системах. Также к той категории относят предохранительные клапаны. Они позволяют предотвращать обратный ток жидкости в автоматическом режиме.
Виды трубопроводной запорной арматуры
Ниже рассматривается, какая арматура относится к запорной, какой она бывает и как выглядит, что входит в это понятие, где она применяется. Приводятся наиболее востребованные в гидравлических и газотранспортных трубопроводах изделия.
Краны
Применяются для прекращения потока среды: жидкость и газ. Конструкция предполагает наличие поворотного металлического или керамического элемента. Он изготавливается в форме шара, цилиндра и конуса. Постоянно находится в транспортируемой среде.
Один из наиболее востребованных видов этой запорной арматуры на трубопроводах — шаровый кран. Он имеет шарообразный рабочий элемент. В центре металлического шара выполнено отверстие. По диаметру оно практически эквивалентно проходному сечению трубы. В положении крана «открыт» его ось параллельна потоку. Что практически не снижает пропускной способности трубы и не создает значительного гидравлического сопротивления.
При переводе крана в положение «закрыт» элемент поворачивается вокруг оси на 90°. Что приводит к установке отверстия перпендикулярно трубе. Поток прекращается. Герметичность перекрытия гарантируется установленными производителем уплотнителями.
Определить состояние можно по положению ручки шарового крана. Когда она расположена параллельно трубе — он открыт. Когда перпендикулярно — закрыт. Краны могут быть трехходовыми. Дополнительное назначение запорной арматуры данного типа — распределение потока. Функция полного перекрытия трубы также сохраняется.
Задвижки
Отличительной особенностью этих изделий является клиновидный перекрывающий элемент. Он перемещается в плоскости, перпендикулярной току жидкости. Герметичность перекрытия достигается в нижнем положении и обеспечивается седлом с долговечным уплотнителем.
Виды запорной арматуры, ее назначение и конструкция задвижек зависят от сферы использования. Так, существуют модели с клиновидным перекрывающим элементом. Такая форма обеспечивает эффективное выдавливание загрязнений из седла. Тем самым достигается более высокая степень герметичности.
Например, перекрывающий элемент задвижек, применяемых в целлюлозно-бумажной промышленности, может оснащаться ножом. Он расположен в нижней части и позволяет эффективно разрезать волокна.
Заслонка
Рассматривая, что относится к запорной арматуре, из чего она состоит, нельзя обойти вниманием заслонки. В изделиях, устанавливаемых на круглые трубопроводы, их перекрывающий элемент имеет форму диска.
Материал его изготовления выбирается производителем в соответствии с тем, для чего предназначена запорная арматура и особенностей ее устройства. Так, в системах для транспортировки жидких пищевых смесей используют диски, изготовленные из нержавеющей стали. Этот металл устойчив к коррозии и не меняет вкус пищевых продуктов. Закрепляется рабочий элемент заслонки на сквозной стальной оси. Она расположена перпендикулярно трубе.
Вращением диска управляют через расположенный вне жидкости штурвал, ручку, привод. Когда перекрывающий элемент параллелен потоку, он не создает помех. Сечение прохода сравнимо с диаметром трубы. При повороте на 90° происходит постепенное сужение проходного отверстия. Вплоть до полного перекрытия потока, когда диск занимает положение в плоскости, перпендикулярной трубе.
Клапаны
Как и заслонки, клапаны оснащаются дисковым рабочим элементом. Но закрепляется он на оси, расположенной на внутренней стенке корпуса изделия. В автоматических клапанах, например, канализационных обратных, диск закрывается автоматически под воздействием массы жидкости над ним. Тем самым перекрывая обратный поток.
Без описания предохранительного клапана нельзя рассказать, что такое запорная арматура систем отопления и трубопроводов водоснабжения. В этом виде изделия для открытия перекрывающего элемента давление потока должно преодолеть силу сопротивления пружины.
В системе отопления такой клапан позволяет направить часть теплоносителя в расширительный бак. Что позволяет предотвращать повреждение трубопровода/контура из-за чрезмерного роста давления. Аналогичную функцию выполняет предохранительный клапан в системах водоснабжения.
Особенности конструкции и специальные исполнения
Конструкция узлов запорной арматуры и типов материалов, использованных при ее изготовлении зависит от сферы применения. В частности, на это влияют плотность рабочей среды, ее агрессивность, температура эксплуатации. Производители подбирают материалы таким образом, чтобы увеличить надежность перекрытия потока — для чего и нужна запорная арматура, и обеспечить долговечность изделия.
Еще одной особенностью является тип привода. Классификация запорной арматуры для трубопроводов по способу приведения в работу выглядит следующим образом:
- Ручные. Перекрытие потока выполняется за счет силы рук человека. В массивных изделиях для этого может быть предусмотрен специальный механизм с редуктором или гидравликой.
- Электрические. Приводятся в работу за счет электромотора. Такие изделия применяются в современных системах автоматического управления потоком среды в трубопроводе.
- Пневматические. Приводятся за счет давления сжатого воздуха. На корпусе имеются два отверстия. Подача воздуха под давлением в первый приводит к открытию проходного отверстия. Во второй — закрытие перекрывающего элемента.
Отметим, что определение запорной арматуры не предполагает возможность регулирования потока среды по умолчанию. Долгое время изделие может находиться только в двух положениях. Полностью открытом и закрытом.
Существуют изделия, способные регулировать проходное отверстие. При этом в качестве запорной арматуры не применяются. Они устанавливаются после задвижки и заслонки.
Автор статьи: Александр Шихов