Задвижка с ручным приводом: устройство, принцип работы, преимущества

Ручные приводы арматуры

Ручные местные приводы. Ручной привод представляет собой рукоятку или маховик, насаженные на шпиндель вентиля, втулку шпинделя задвижки, валик приводной головки или валик встроенного электропривода. Ручной привод применяют при небольших усилиях, требующихся для перемещения затвора арматуры. Арматуру с ручным приводом устанавливают в местах, удобных для ее обслуживания. Ручные приводы могут быть с рукояткой и маховиком.

Ручные дистанционные приводы применяют наиболее часто, т.к. они позволяют управлять арматурой любого диаметра, работающей при любых параметрах, установленной в местах, недоступных для непосредственного управления.

Дистанционное управление арматурой осуществляется с помощью ручного колонкового привода, состоящего (в зависимости от принятой схемы) из колонки, шарнирных узлов, коробок перемены направления, компенсатора (в случае необходимости) и соединительных штанг. На рисунке 8 приведена схема дистанционного ручного привода.

Колонка дистанционного ручного управления арматурой состоит из корпуса, шпинделя и маховика, который жестко соединен со шпинделем. Верхний (или нижний — в зависимости от взаимного расположения колонки к управляемой арматуре) конец шпинделя колонки снабжен хвостовиком, на котором устанавливается шарнирная муфта. Шарнирные узлы служат для сочленения соединительных штанг в местах излома (при ломаной или слишком длинной линии соединения колонки дистанционного привода в управляемой арматурой). Шарнирный узел состоит из корпуса и валика с надетыми на его концы шарнирными муфтами. Угол между шарнирным узлом и соединительной штангой не должен превышать 30 о .

Коробки перемены направления применяют для изменения направления соединительных штанг при угле более 30 о , то есть, когда не могут быть использованы более простые по конструкции шарнирные узлы. Коробка перемены направления состоит из корпуса с крышкой, внутри которого помещается пара конических зубчатых шестерен с передаточным числом 1:1. На конусах валиков шестерен закреплены шарнирные муфты. Коробка перемены направления дает возможность изменять направление соединительных штанг вплоть до угла 90 о

Соединительные штанги служат для соединения привода арматуры с колонкой дистанционного привода.

Длина соединительной штанги не должна превышать 5 метров. Для штанг обычно применяют водогазопроводные трубы небольших диаметров. Они должны обеспечивать передачу крутящего момента, необходимого для плотного закрытия (открытия) арматуры. Соединительные штанги должны быть проверены на угол закручивания, который не должен превышать 3 о .

Таблица 2.2 — Классы и группы арматуры АЭС.

Примечание. За величину, регламентирующую степень радиоактивности среды, вредной для обслуживающего персонала, принимается 3,7 10 3 Бк.

Компенсирующие устройства. В тех случаях, когда соединительные штанги имеют тепловое удлинение или когда соединяемые ими точки привода испытывают небольшие взаимные относительные перемещения, применяют компенсаторы или шарнирные муфты с компенсатором, в которых квадратный хвостовик муфты входит в квадратное отверстие втулки с небольшим зазором, обеспечивающим штанге возможность надвигаться или сползать с муфты.

Задвижка с ручным приводом: устройство, принцип работы, преимущества

Задвижка клинового типа, зачастую используются в качестве основного элемента при монтаже системы трубопровода. Его принято использовать в тех местах, где необходимо своевременное полное или частичное перекрытие потока. Для перекрытия используется специальный запирающий элемент, который способен совершать поступательные и возвратные движения. Двигаться он будет перпендикулярно основному потоку. Положения у него всего два – «закрыто» и «открыто».

Особенности и принцип работы оборудования

К такому типу оборудования следует отнести запорные механизмы, в которых перекрытие основного прохода осуществляется посредством перемещения затвора в нужном направлении – перпендикулярно основному рабочему потоку. Задвижки также используются для перекрытия основного потока не только жидких, но и газообразных сред, при этом диаметр используемой трубы может составить 5-200 см.

К тому же допускается температурный режим в 450°С. Возможно изготовление и более стойкой арматуры, но только по специальному заказу. При транспортировке газообразных жидкостей при обустройстве устья скважин, на сборных пунктах, распределительных и магистральных трубопроводах, газораспределительных и компрессионных станциях.

Если проводить сравнение с другими разновидностями арматуры запорного типа, задвижки имеют ряд неоспоримых преимуществ:

1. подача рабочей среды может осуществляться в любом направлении;
2. строительная длина весьма небольшая;
3. простота последующей эксплуатации;
4. возможность перекрытия потока рабочей среды, состоящей из достаточно вязкой жидкости;
5. полное отсутствие каких-либо поворотов;
6. низкий показатель гидравлического сопротивления даже при условии полностью открытого прохода.

Недостатки также имеются, и к ним следует отнести:

1. сложность выполнения каких-либо ремонтных работ;
2. существенные габариты, в частности речь идет о высоте;
3. возможность образования сильного гидравлического удара в конце хода;
4. скорость срабатывания затвора невысокая;
5. несущественный перепад в показателях давления;
6. при наличии в среде кристаллизирующихся включений, их транспортировка считается невозможной.

Комплектующие

Рабочая полость задвижки, в которую попадает жидкость при транспортировке, именуется корпусом, который закрывается при помощи крышки. Прокладки отвечают за необходимый показатель герметизации, которые прижимаются при помощи крышки. Корпус представляет собой набор отдельных элементов, однако может встречаться сварная, литая и цельная конструкция. Задвижка по высоте должна быть кратной двум диаметрам перекрываемого прохода. Патрубки же будут расположены симметрично оси шпинделя, с помощью которых производится присоединение задвижки к системе трубопровода. Типы соединения могут быть фланцевыми или сварными.

Два кольцевых седла располагаются во внутренней части корпуса и имеют собственные затворы, которые представлены в виде клина с поверхностями, наплавленными уплотнительными кольцами. Если устройство находится в закрытом положении, то уплотнительные элементы будут прижиматься к поверхностям колец, расположенных на корпусе и идущих от привода.

Задвижка, в большинстве случаев, будет состоять из:

1. редуктора, маховика или электрического привода;
2. шпинделя представленного в виде резьбового штока (стального);
3. крышки латунной, стальной или чугунной;
4. корпуса латунного стального или чугунного;
5. одного из разновидностей запорного элемента.

Классификация приборов

Исходя из конструктивных особенностей, встречаются два типа:

1. Двухдисковая параллельная задвижка. Способ присоединения используется фланцевый, а в качестве основного материала при его изготовлении принято использовать сталь или чугун. Шток может быть выдвижного или не выдвижного типа. Между запорными элемента расположен уплотнительный материал, который и делает устройство герметичным. Задвижки параллельного типа используются в том случае, если показатель давления несущественный. В этом случае показатель не будет достигать отметки в 10 бар.
2. Ножевая или шиберная задвижка. Часто используется в случае обустройства систем, транспортирующих вязкие, сыпучие или другие материалы. Также используется в пищевой и химической промышленности, системах водоотведения. Задвижки шиберного типа изготавливаются межфланцевым методом. Именно поэтому показатель металлоемкости у них небольшой, что привело к весьма приемлемой стоимости. Предполагается использование полнопроходного исполнения, при котором использоваться будет бессальниковый материал уплотнителя. Показатель надежности герметического перекрытия находится на оптимальном уровне, что делает перекрытие самого рабочего потока надежным. Возможно использование только при условии невысокого рабочего давления. Корпус может изготавливаться из стали или чугуна. В зависимости от рабочих параметров, седло ножа будет изготовлено на основе одного из многочисленных полимерных материалов.

Тип управления

При выборе ручного типа управления задвижками, в котором диаметр прохода составит порядка 15 см, принято использовать маховик. Если диаметр прохода будет больше, то рекомендуется отдать предпочтение редукторам. При необходимости можно полностью автоматизировать весь процесс, используя автоматические приборы, которые позволяют проводить управление удаленным способом.

В этом случае проход составит 50 см и более, при условии размещения в труднодоступных местах. Для того, чтобы открыть имеющийся проход, электрическому приводу понадобится совершить огромное количество оборотов, что делает возможным использование механизмов средней мощности. При этом быстро закрыть или открыть проход не получится.

Для того, чтобы быстро перекрыть рабочий поток, автоматизированное оборудование использовать не рекомендуется. Однако подобная ситуация имеет и преимущество, так как при медленном закрытии заслонки возникнуть сильный гидравлический удар не сможет. Байпасные линии чуть меньшего диаметра позволят исключить образование сильного гидроудара и одновременно уменьшить имеющуюся нагрузку на электрический привод.

Шток может использоваться как невыдвижного, так и выдвижного типа со шпинделем. Выдвижные устройства имеют более приемлемую стоимость, однако строительная высота у них существенно больше, по сравнению с их невыдвижными аналогами.

Материал корпуса

Для изготовления оборудования может использоваться бронза, латунь, сталь или чугун. Муфтовый тип соединения используется при изготовлении бронзовых и латунных задвижек, диаметр которых не превышает отметку в 5 см. Однако используется подобное оборудование крайне редко. Чугунные и стальные задвижки изготавливаются посредством межфланцевого и фланцевого соединения и имеют более широкое применение. Такой тип оборудования способен решить множество различных задач общетехнического назначения, однако используется лишь на тех участках, на которых показатель рабочего давления не превышает отметку в 10 бар.

Сам по себе чугун достаточно хрупкий, поэтому требует более основательной защиты от изгибов, растяжений и других механических повреждений. Однако с каждым годом чугунные агрегаты становятся все менее востребованными в системах водоснабжения. А вот в паровых системах их продолжают использовать также часто, так как они позволяют работать со сточными водами и еще более вязкими средами. Стальные элементы следует монтировать на системах трубопроводом, которые характеризуются как крайне надежные, таких, как системы теплоснабжения.

Использование ручного привода со шланговой задвижкой

Этот тип арматуры принято считать наиболее оптимальным, с возможностью использования оборудования при регулировке движения пульпообразных, агрессивных и абразивных сред. Необходимо принудительное зажатие механического привода и эластичного патрубка шланговой задвижки посредством специального механизма. Он монтируется внутрь корпуса и приводится в действие одним из установленных приводов.

Механизм же представлен в виде нескольких планок, которые крепко охватывают монтированный патрубок, что позволяет ему перемещаться исключительно по установленным направляющим. А вот типы приводов, в комплекте с такими задвижками, могут устанавливаться разные.

Выбранный привод будет отвечать за перемещение планки, которая будет прижиматься посредством патрубка эластичного типа (по центру его длины зачастую). Только таким образом удается достигнуть оптимального показателя герметичности при запирании механизма. Принудительная связь или геометрическое замыкание между прижимным механизмом и патрубком, способствует образованию необходимых характеристик, что, несомненно, является преимуществом использования подобных конструкций. Для шланговой задвижки показатель рабочего давления должен составить 3-40 бар, в зависимости от диаметра прохода.

Управляемая арматура с ручным приводом

РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ – наиболее традиционный, простой и надёжный метод управления арматурой. Ручное управление целесообразно использовать при достаточно редком срабатывании арматуры.

Движение затвора осуществляется за счет усилия оператора, действующего на маховик или рукоятку.

В простейшем виде – это поворот рукоятки на хвостовике штока крана или вращение маховика, установленного на шпинделе или ходовой гайке запорного клапана или задвижки.

Как правило, вся арматура с ручным управлением поставляется укомплектованной маховиками или рукоятками. Однако в некоторых случаях на конусных кранах для управления на хвостовике пробки выполняется только квадрат под ключ.

Здесь уместно обратить внимание на одно важное правило, принятое в арматуростроении: маховик или рукоятка для закрывания арматуры вращается или поворачивается всегда по часовой стрелке, а для открывания – в обратном направлении. Это правило следует применять автоматически не задумываясь, особенно в ситуациях, когда требуется срочное аварийное перекрытие потока рабочей среды.

В зависимости от давления рабочей среды, диаметра трубопровода и условий работы арматуры применяются и более сложные устройства для ручного управления. При больших значениях рабочих давлений среды и больших диаметрах трубопровода возрастают и усилия, необходимые для перестановки затвора и обеспечения плотного перекрытия прохода в запорном органе.

Для снижения усилия оператора при управлении арматурой применяются цилиндрические или конические зубчатые передачи, а также передачи червячные.

Зубчатые передачи используются, как правило, для запорных клапанов и задвижек, а червячные для кранов и поворотных затворов.

Эти передачи комплектуются в виде отдельных или встроенных в арматуру конструктивных узлов – редукторов, которые располагаются на верхней части крышки арматуры. На входном валу редуктора устанавливается маховик для управления изделием. Следует отметить, что цилиндрические и конические редукторы, как правило равноценны по своим силовым характеристикам и отличаются только тем, что позволяют расположить маховик в положении, наиболее удобном для управления.

При вертикальном положении шпинделя маховик на цилиндрическом редукторе располагается в горизонтальной плоскости, а на коническом – в вертикальной. Это следует иметь ввиду в случаях, когда при заказе арматуры возникает вопрос о возможности замены, например, клапана с цилиндрической передачей на такой же клапан с передачей конической.

В случаях, когда арматура устанавливается в труднодоступных для местного управления местах, используются механические передачи – цепные или карданные для дистанционного управления. С этой целью наряду с маховиками или вместо них на арматуре устанавливаются шарнирные муфты.

Крутящий момент на муфты передается шарнирными тягами, соединенными с приводным устройством, расположенном в месте, доступном и удобном для работы оператора. Наличие таких муфт позволяет дистанционно управлять арматурой не только вручную, но и при помощи электропривода.

Источник https://studopedia.ru/7_140991_ruchnie-privodi-armaturi.html

Источник https://admiral-omsk.ru/zadvizhka-s-ruchnim-privodom

Источник https://armtorg.ru/wiki/truboprovodnaya-armatura-2/upravlyamaya-armatura-s-ruchnym-privodom-34/