Конструкція
Шиберна засувка це простий пристрій із плоским у перерізі затвором (шибером), який рухається перпендикулярно до потоку. Запірна пластинка характеризується невеликою товщиною, що дозволяє використовувати її не тільки на однорідних середовищах, але і на потоках, де є невеликі тверді включення або м'які великі фракції.
Конструкція шиберної засувки, крім затвора, включає ще кілька елементів:
● Корпус. Має форму трійника із розширенням у центральній частині. Може бути виконаний з нержавіючої або вуглецевої сталі, а також міцного чавуну. Вибір матеріалу залежить від умов експлуатації запірної арматури. Для забезпечення доступу до механізму, що замикає, нерідко корпус робиться розбірним або оснащується кришкою. Всі робочі елементи або закріплені на корпусі або знаходяться всередині нього.
● Стійка зі шпинделем та маховиком. Вузол необхідний приведення засувки в рух.
● Шибер. Зовнішньо схожий на плитку з трохи скошеною вбік нижньою поверхнею. Така форма дозволяє легко розтинати середовища навіть із високою в'язкістю. Зазвичай виконується із стійких корозії сплавів або з нержавіючої сталі.
● Ущільнювачі. Елементи забезпечують герметичне прилягання затвора. Можуть монтуватись безпосередньо на корпусі або на шибері.
● Сальник. Необхідний для герметизації верхньої частини вузла. Затвор переміщається вгору або вниз спеціальними напрямними борознами, розташованими у внутрішній частині корпусу. Шиберна засувка може бути або повністю закритому, або у відкритому стані. Ця деталь не призначена для регулювання пропускної спроможності трубопроводів.
Креслення шиберної засувки
Пристрій та принцип роботи
Запірна арматура складається з корпусу, заслінки та механізму, що приводить у рух шибер. Для забезпечення герметичності на корпусі додатково встановлені сальник та ущільнювачі. Вибір ущільнюючого матеріалу залежить від температури і агресивності рідкого або газоподібного матеріалу, що знаходиться в трубах.
Принцип роботи шиберної засувки дуже простий:
● Шпиндель активується вручну за допомогою електричного або пневматичного приводу і починає обертатися навколо осі, переміщаючись вниз.
● Зміщення штока починає тиснути на запірний механізм. Починається рух шибера по спеціальних санках, що усередині корпусу.
● Поступово опускаючись вниз, заслінка відсікає потік, що рухається по трубопроводу. Після повного опускання затвор щільно притискається до матеріалу, що ущільнює, забезпечуючи герметичне перекриття в трубах.
Різновиди
Залежно від конструкції шиберної пластини виділяють такі види шиберних засувок:
● ножові;
● клинові.
Кожна шиберна засувка має свої конструктивні особливості та можливості застосування.
Ножові шибери
Конструкція запору складається з двох сідел, розташованих горизонтально щодо прохідного отвору в корпусі, і тонкої пластини затвора, що рухається між ними. Затвори ножового типу відрізняються підвищеною надійністю, стійкі до різних пошкоджень та дії високих температур, здатні працювати довгий час.
Виділяють два різновиди пристроїв:
● Одноножеві. Між парою сідел розташовується лише один ніж. Недорогий та ефективний варіант, що часто встановлюється в побутових трубопровідних системах. Забезпечує непогану герметичність, якщо середовища в системах подаються під невеликим тиском.
● Двоножеві (паралельні). Два ножові елементи розташовуються паралельно один до одного і жорстко зафіксовані. Така конструкція підвищує герметичність вузла при повному перекритті руху середовищ, але коштує дорожче. Двоножеві встановлюють на великих трубопровідних магістралях. Ножі виготовляються з міцного матеріалу і легко розрізають м'які фракції, що знаходяться в рідкому потоці. Це дозволяє встановлювати їх у системах каналізації та інших трубних магістралях, де транспортуються рідини з різними великими та дрібними м'якими домішками.
Клинові шиберні засувки розташовуються під кутом один до одного, а робочі поверхні шибера з'єднуються під таким же кутом, як і сідла.
Існує три різновиди клинових заслінок:
● Жорстка. Має вигляд простої пластини з різною шириною ріжучої поверхні. Найдешевший механізм. Але він найчастіше засмічується. Під дією гарячих середовищ може з'являтися деформація або страждати на герметичність в момент закриття.
● Дводискова. Два гладкі дискові клинки жорстко з'єднані під необхідним кутом. Варіант складніший у виготовленні, ніж жорсткий, але при цьому більш надійний та простий в експлуатації. Клини менше схильні до засмічень, а невелике зміщення лез не викликає порушення герметичності.
● Пружна. З'єднані один з одним деталі активно змінюють форму, підлаштовуючись під кут між сідлами. Рухлива форма конструкції не втрачає своїх робочих якостей за короткочасних високих температур і навіть за гідравлічної деформації корпусу. Клиноподібні шибери не використовують на магістралях, де подаються гарячі середовища. Постійна високотемпературна дія призводить до деформації клинів та виходу вузла з ладу.
Сфери застосування
Після розгляду, що таке шиберна засувка, зрозуміло, що це практично універсальний механізм, який може використовуватися в різних сферах:
● Комунальне господарство. Встановлюється в системах відведення стічних вод та на каналізації, використовується на трубах, що подають у будинки воду, газ та теплоносій.
● Нафтовидобувна промисловість. Це обов'язковий елемент газо- та нафтовидобувних установок, а також нафтопроводів та трубопроводів.
● Харчова та хімічна промисловість. Шиберна засувка застосовується під час транспортування різних речовин. Тут потрібне встановлення механізмів з хімічно інертних матеріалів, що мають стійкість до корозії.
● Виробництво будматеріалів. Шибери здатні дозувати подачу сипких речовин. Їх часто ставлять у системі пневмотранспорту, а також при порційній подачі сировини під час виробництва. Застосування заслінок цього типу допомагає практично повністю уникнути втрат матеріалу під час виробництва.
● Електроенергетика. Шиберні заслінки регулюють подачу рідини в охолодний контур на атомних реакторах, а також на турбінах теплових та гідроелектростанцій. Запірна арматура цього типу може застосовуватися як на трубопроводах різного діаметра. Шиберний механізм можна зустріти у вентиляційних шахтах, на елеваторах, системах подачі бетону та багатьох інших пристроїв, де періодично виникає необхідність у герметичному перекритті потоку сипучих речовин, газів або рідин.
Переваги шиберних засувок
Якщо порівнювати шиберні механізми з іншими різновидами запірної арматури, можна виділити декілька основних переваг затвора:
● Універсальність. Робочі характеристики виробу дозволяють застосовувати його практично у будь-яких галузях.
● Надійність, довговічність та висока ремонтопридатність. Проста конструкція вузла служить довгий час і практично ніколи не ламається протягом усього терміну експлуатації.
● Якщо відбувається поломка, то вузол легко відремонтувати.
● Великий асортимент. Серед продукції можна підібрати вироби з урахуванням особливостей експлуатації: температурний режим, агресивність середовищ, тиск і навіть кліматичні умови.
● Високий рівень герметичності.
● Простота монтажу та подальшого обслуговування. Шиберна засувка має високі експлуатаційні якості і при цьому має доступну ціну. Таке поєднання дозволяє встановлювати цей тип механізму скрізь, де потрібна надійність та безпека. Вироби, підібрані з урахуванням умов експлуатації, тривалий час вирішуватимуть усі необхідні завдання.
