Конструкция
Шиберная задвижка это простое устройство с плоским в сечении затвором (шибером), который движется перпендикулярно потоку. Запорная пластинка характеризуется небольшой толщиной, что позволяет использовать ее не только на однородных средах, но и на потоках, где есть небольшие твердые включения или крупные мягкие фракции.
Конструкция шиберной задвижки, помимо затвора, включает в себя еще несколько элементов:
● Корпус. Имеет форму тройника с расширением в центральной части. Может быть выполнен из нержавеющей или углеродистой стали, а также высокопрочного чугуна. Выбор материала зависит от условий эксплуатации запорной арматуры. Для обеспечения доступа к запирающему механизму нередко корпус делается разборным или оснащается крышкой. Все рабочие элементы либо закреплены на корпусе, либо находятся внутри него.
● Стойка со шпинделем и маховиком. Узел необходим для приведения задвижки в движение.
● Шибер. Внешне похож на плитку с чуть скошенной вбок нижней поверхностью. Такая форма позволяет легко рассекать среды даже с высокой вязкостью. Обычно выполняется из устойчивых коррозии сплавов или из нержавейки.
● Уплотнители. Элементы обеспечивают герметичное прилегание затвора. Могут монтироваться непосредственно на корпусе или на шибере.
● Сальник. Необходим для герметизации верхней части узла. Затвор перемещается вверх или вниз по специальным направляющим бороздам, расположенным во внутренней части корпуса. Шиберная задвижка может находиться либо в полностью закрытом, либо в открытом состоянии. Эта деталь не предназначена для регулировки пропускной способности трубопроводов.
Чертеж шиберной задвижки:
Устройство и принцип работы
Запорная арматура состоит из корпуса, заслонки и механизма, приводящего в движение шибер. Для обеспечения герметичности на корпусе дополнительно установлены сальник и уплотнители. Выбор уплотняющего материала зависит от температуры и агрессивности находящегося в трубах жидкого или газообразного материала.
Принцип работы шиберной задвижки предельно прост:
● Шпиндель активируется вручную с помощью электрического или пневматического привода и начинает вращаться вокруг своей оси, перемещаясь вниз.
● Смещение штока начинает давить на запорный механизм. Начинается движение шибера по специальным салазкам, находящимся внутри корпуса.
● Постепенно опускаясь вниз, заслонка отсекает движущийся по трубопроводу поток. После полного опускания затвор плотно прижимается к уплотняющему материалу, обеспечивая герметичное перекрытие в трубах.
Разновидности
В зависимости от конструкции шиберной пластины выделяют следующие виды шиберных задвижек:
● ножевые;
● клиновые.
Каждая шиберная задвижка имеет свои конструктивные особенности и возможности применения.
Ножевые шиберы
Конструкция запора состоит из двух седел, расположенных горизонтально относительно проходного отверстия в корпусе, и тонкой затворной пластины, движущейся между ними. Затворы ножевого типа отличаются повышенной надежностью, устойчивы к различным повреждениям и действию высоких температур, способны работать долгое время.
Выделяют две разновидности устройств:
● Одноножевые. Между парой седел располагается только один нож. Недорогой и эффективный вариант, часто устанавливаемый в бытовых трубопроводных системах. Обеспечивает неплохую герметичность, если среды в системах подаются под небольшим давлением.
● Двухножевые (параллельные). Два ножевых элемента располагаются параллельно относительно друг друга и жестко зафиксированы. Такая конструкция повышает герметичность узла при полном перекрытии движения сред, но стоит дороже. Двухножевые устанавливают на крупных трубопроводных магистралях. Ножи изготавливаются из высокопрочного материала и легко разрезают мягкие фракции, находящиеся в жидком потоке. Это позволяет устанавливать их в системах канализации и других трубных магистралях, где транспортируются жидкости с различными крупными и мелкими мягкими примесями.
Клиновые шиберы
Седла запорной арматуры располагаются под углом друг к другу, а рабочие поверхности шибера соединяются под таким же углом, как и седла.
Существует три разновидности клиновых заслонок:
● Жесткая. Имеет вид простой пластины с разной шириной режущей поверхности. Самый недорогой механизм. Но он чаще всего засоряется. Под действием горячих сред может появляться деформация или страдать герметичность в момент закрытия.
● Двухдисковая. Два гладких дисковых клинка жестко соединены под требуемым углом. Вариант сложнее в изготовлении, чем жесткий, но при этом более надежный и простой в эксплуатации. Клинья меньше подвержены засорам, а небольшое смещение лезвий не вызывает нарушения герметичности.
● Упругая. Соединенные друг с другом детали активно меняют форму, подстраиваясь под угол между седлами. Подвижная форма конструкции не теряет своих рабочих качеств при кратковременных высоких температурах и даже при гидравлической деформации корпуса. Клиновидные шиберы не используют на магистралях, где подаются горячие среды. Постоянное высокотемпературное воздействие приводит к деформации клиньев и выходу узла из строя.
Сферы применения
После рассмотрения, что такое шиберная задвижка, становится ясно, что это практически универсальный механизм, который может использоваться в разных сферах:
● Коммунальное хозяйство. Устанавливается в системах отведения сточных вод и на канализации, используется на трубах, подающих в дома воду, газ и теплоноситель.
● Нефтедобывающая промышленность. Это обязательный элемент газо- и нефтедобывающих установок, а также нефтепроводов и трубопроводов.
● Пищевая и химическая промышленность. Шиберная задвижка применяется при транспортировке различных веществ. Здесь требуется установка механизмов из химически инертных материалов, обладающих устойчивостью к коррозии.
● Производство стройматериалов. Шиберы способны дозировать подачу сыпучих веществ. Их часто ставят в системе пневмотранспорта, а также при порционной подаче сырья во время производства. Применение заслонок этого типа помогает практически полностью избежать потерь материала во время производства.
● Электроэнергетика. Шиберные заслонки регулируют подачу жидкости в охлаждающий контур на атомных реакторах, а также на турбинах тепловых и гидроэлектростанций. Запорная арматура этого типа может применяться не только на трубопроводах различного диаметра. Шиберный механизм можно встретить в вентиляционных шахтах, на элеваторах, системах подачи бетона и множестве других устройств, где периодически возникает необходимость в герметичном перекрытии потока сыпучих веществ, газов или жидкостей.
Достоинства шиберных задвижек
Если сравнивать шиберные механизмы с другими разновидностями запорной арматуры, то можно выделить несколько основных достоинств затвора:
● Универсальность. Рабочие характеристики изделия позволяют применять его практически в любых отраслях.
● Надежность, долговечность и высокая ремонтопригодность. Простая конструкция узла служит долгое время и практически никогда не ломается на протяжении всего срока эксплуатации. Если же происходит поломка, то узел легко отремонтировать.
● Большой ассортимент. Среди выпускаемой продукции можно подобрать изделия с учетом особенностей эксплуатации: температурный режим, агрессивность сред, давление и даже климатические условия.
● Высокая степень герметичности.
● Простота монтажа и последующего обслуживания. Шиберная запорная арматура обладает высокими эксплуатационными качествами и при этом имеет доступную цену. Такое сочетание позволяет устанавливать этот тип механизма везде, где требуется надежность и безопасность. Изделия, подобранные с учетом условий эксплуатации, будут долгое время решать все необходимые задачи.
