Водопроводная задвижка: назначение, принцип работы, особенности установки и цена

Регулирующая арматура водопроводной сети

Данный тип арматуры регулирует параметры воды в водопроводе изменяя расход или меняя проходное сечение водопровода.

К регулирующей арматуре относятся:

Регулирующий клапан (вариант комбинированной арматуры);
Регуляторы:
Давления;
Регуляторы прямого и непрямого действия;
Давления от себя;
Регуляторы давления после себя;
Квартирные регуляторы давления

Это вариант регулятора давления “после себя”. Предназначены для монтажа в водопроводе квартир. Ограничивают и стабилизируют давление воды в системе. Перекрывают трубопровод при отключении воды.

Регуляторы перепада давления, расхода, температуры, уровня;
Различные комбинированные регуляторы.

Как правильно выбрать задвижку

При выборе того или иного типа задвижек стоит учитывать, что каждая разновидность запорно-регулирующего оборудования обладает не только преимуществами и недостатками, но и особенностями и отличиями, которыми не стоит пренебрегать при покупке. К примеру, задвижка, запорный элемент которой представляет собой цельный клин, имеет такой плюс, как наименьшая металлоемкость, иными словами небольшая масса, но при этом герметичность затвора оставляет желать лучшего. Поэтому в затворах таких изделий применяют вторичные эластичные уплотнения, что не происходит в случаях с клиньями других типов. Например, в водоснабжающих системах успешно используют чугунную задвижку, клин которой покрыт слоем резины.

Задвижки, основанные на цельном клине, обладают еще одной особенностью – односторонней герметичностью в затворном отсеке. Это может показаться минусом, но если в трубопроводе транспортируется жидкая среда, то в закрытом режиме (при котором в области крышки запорного агрегата возникает полость с заполненной водой) задвижка с цельным клином не пострадает по причине увеличения давления воды в связи с изменением температуры среды. А вот у задвижных конструкций с клиньями других типов подобное разрушение вполне допустимо.

Задвижки с клиньями цельного вида могут заклинить при эксплуатации в рабочей среде высокой температуры (от трехсот градусов), вследствие чего будет требоваться периодическая проверка функциональности изделия. Во избежание подобного недостатка лучше применять задвижки с упругими клиньями.

Для создания высокой герметичности и более простого ремонта лучше приобрести задвижку двухдисковую, пускай она и более металлоемка.

Как уже было сказано ранее, затворные конструкции изготавливают со шпинделями выдвижного и невыдвижного типа. В устройствах, оборудованных невыдвижными шпинделями, ходовой узел погружается в поток транспортируемого вещества, доступность к нему при этом минимальная, этот элемент конструкции подвергается коррозийному эффекту и действию частиц абразивного типа, при засорении трубы. Из-за этого существуют ограничения на эксплуатацию таких изделий. Они применяются в трубопроводах, перемещающих потоки нефти, минеральных масел, воды, не засоренной твердыми элементами и без коррозионных примесей.

Меньшая строительная длина невыдвижных шпинделей позволяет использовать их в подземных коммуникациях и колодцах, и как фонтанную арматуру в скважинах с нефтью.

Задвижки со шпинделями выдвижного типа не страдают от вышеперечисленных недостатков, потому что расположение ходовой резьбы шпинделя, а также гаек не совпадает с местоположение затворной детали.

Поворотные дисковые задвижки используют при сильном загрязнении рабочей среды и в тех случаях, когда герметичность не является приоритетным условием эксплуатации. Такие агрегаты применяют не только для полного, но и для частичного перекрытия, что позволяет регулировать движение потока, в отличии, к примеру, от дисковых затворов, не предназначенных для этой цели.

Типы арматуры водопроводной сети

По своему назначению водопроводная арматура делится на следующие типы:

Запорная арматура. Это краны, клапаны (вентиля), задвижки и дисковые затворы.

Регулирующая. Это краны, клапаны (вентиля), дисковые задвижки.

Предохранительная. Это разнообразные предохранительные клапаны и предохранительные устройства (ИПУ, МРУ, МПУ).

Обратная арматура (обратного действия). Оборудование для автоматического предотвращения обратного потока воды. Примеры: обратный клапан, обратный затвор (захлопка).

Разделительная. В водопроводе разделяет воздух от воды. Пример: воздушный вантуз.

Комбинированная. Это варианты запорно–обратной, запорно–регулирующей арматуры.

Устройство электропривода

Главными узлами электроприводов серии ГЗ-Г являются:

литой корпус;
маховик ручного дублера, прикрепленный к корпусу;
фланец;
электродвигатель.

Внутри корпуса находится червячный редуктор, вал выходной, моментная муфта, индикатор положения затвора, длиноограничитель хода вала.

Существуют варианты электрических приводов ГЗ во взрывоопасном исполнении в соответствии со стандартом ExdIIBT4. Устройства, обладающие степенью защиты IP65, полностью защищают от сырости и пыли. Перевод с ручного режима к режиму руководства процессом от электропривода для моделей ГЗГосуществляется вручную.

Запорная арматура для канализационных труб

Запорная арматура в трубопроводе выполняет функцию управления потоком рабочей среды, которая перемещается по нему. Канализационные сети особенно нуждаются в высококачественной арматуре, так как любые проблемы с канализацией мгновенно сказываются на санитарно-эпидемиологической обстановке на объекте.

Запорная арматура для канализационных труб может использоваться для решения таких задач: • перекрытие потока. Обычно, такая необходимость возникает при проведении обслуживания, ремонтных работах; • защита от переливов. Это позволяет избежать попадания сточных вод, фекальных масс в окружающее пространство; • если отвод канализационных стоков ведется насосным оборудованием (горные районы), арматура нужна для исключения взаимного влияния насосов друг на друга.

Виды арматуры

Сегодня чаще всего используется такая запорная арматура для канализационных труб как клапаны обратные, задвижки стальные клиновые, дисковые затворы. Рассмотрим каждый более подробно:

1. Обратные клапаны позволяют эффективно решать две вышеописанные задачи (защита от переливов, защита насосов). Такая запорная арматура для канализационных труб позволяет течь рабочей среде только в одном направлении, мгновенно закрываясь, если среда останавливается или начинает течь обратно. Эти клапаны главным образом обеспечивают безопасность и стабильность функционирования канализационной сети. Могут использоваться в промышленности, в частных домах. Так, они помогают защитить подвал при подъеме грунтовых вод. Обратные клапаны могут быть двух типов:

• подъемные. Здесь запорный элемент (золотник) поднимается/опускается на седло. Седло, соответственно, находится в горизонтальном положении. Рабочая среда проходит сквозь него сверху вниз. В загрязненных средах возможно заедание клапана. Для решения этой проблемы золотник оснащается пружинами;

• поворотные. В этом типе седло находится перпендикулярно потоку среды. Запорный элемент сделан в виде «захлопки» и крепится сверху седла с отверстием. Здесь проблемы возникают если диаметр клапана большой: ударные нагрузки наносят вред и «захлопке», и седлу. Для решения проблемы (смягчения ударов) используются демпферы и уплотнители.

2. Задвижки стальные клиновые в канализации используются для полного или частичного перекрытия потока. Могут применяться как в трубопроводах малого, так и большого диаметра. Здесь клин в закрытом положении находится между двумя седлами, которые, с целью обеспечения надлежащей герметичности, располагаются под углом друг к другу. Различаются задвижки по конструкции клина:

• жесткий клин. Здесь требуется максимальное соответствие всех компонентов. Особенно угла клина с углами седел. Существует высокий риск заклинивания (из-за перепадов давления и температур), повышенного износа, коррозии;

• двухдисковый. Диски жестко соединяются друг с другом под углом. Диски обладают способностью самоустанавливаться на седле. Здесь не нужна высокая точность при создании компонентов. Такая запорная арматура для канализационных труб характеризуется меньшим износом, риском заклинивания;

• упругий клин. В таком исполнении между двумя дисками располагается упругий элемент, что благоприятно сказывается на герметичности.

3. Дисковые затворы требуют меньше времени на закрывание/открывание по сравнению задвижками. Высокая скорость работы, производительность, пропускная способность обеспечены простотой и эффективностью конструкции. Здесь диск находится в вертикальном положении и вращается вокруг своей оси, проходящей через диаметр. Высокая герметичность достигается резиновым уплотнением, которое находится в месте касания диска с седлом.

Установка

Чтобы запорная арматура для канализационных труб хорошо выполняла свои функции и прослужила как можно дольше, надлежащее внимание следует уделять процессу установки. При выборе места монтажа по возможности следует выбирать ровный участок со свободным доступом для обслуживания, ремонта

Трубу перед соединением необходимо очистить от остатков грязи, сточных вод. Фланцы на арматуре и трубе должны быть абсолютно чистыми. Это касается места стыковки при сварке. Также арматура может присоединятся к трубе муфтовым способом. Муфты фиксируются на обеих сторонах соединения с трубой.

Запорная арматура для канализационных труб от отличается надежностью, долговечностью, простотой эксплуатации. После изготовления запорная арматура для канализационных труб проходит испытания, что позволяет минимизировать попадание брака к конечному потребителю. В состав завода входит конструкторский отдел, который модернизирует продукцию и берется за выполнение индивидуальных заказов.

Виды и классификация водопроводных задвижек

Запорные механизмы отличаются материалом изготовления (стальные, чугунные), способом перекрывания (с выдвижным и невыдвижным шпинделем), но сами задвижки классифицируются по типу запорного элемента:

Клиновые — механизм срабатывает путем вхождения подвижного элемента между расположенными под углом седлами, в результате чего образуется жесткий клин (максимально надежный, однако наиболее подвержен вероятности заклинивания из-за образования ржавчины), клин с двумя дисками (обеспечивается достаточная герметичность, но вследствие сложности изготовления возрастает цена) или упругий клин (обеспечение герметичности при самой простой конструкции).
Параллельные задвижки отличаются от клиновых расположением седел — в этом случае они лежат параллельно друг друга, несмотря на простоту конструкции, обеспечивается надежное перекрытие системы.
Шланговые задвижки осуществляют запор системы путем пережима эластичного шланга в корпусе элемента.
Шиберные задвижки являются самыми ненадежными и чаще всего используются в канализационных системах, конструкция представляет собой один шибер, заменяющий два седла, и движущийся элемент.
Задвижка Лудло изготавливается исключительно из чугуна уже более 150 лет и состоит из параллельного двухдискового устройства с распорным клином.

Функциональные возможности электропривода

Когда в схему управления включен электропривод, затвор трубопроводной арматуры может управляться дистанционно путем активации кнопок пуска на пульте ДУ. Кроме того:

При отсутствии электропитания затвором арматуры можно управлять вручную путем активации маховика ручного дублера.
Электрический привод автоматом отключает моментную муфту, когда момент силы на выходном валу достигает заданного значения в крайних положениях или в случае непредвиденной остановки ходовых элементов во время закрытия/открытия.
Позволяет автоматизировать и синхронизировать работу всех запорных устройств на трубопроводе при помощи сигнализации. Указывать на шкале индикатора положения затвора пограничные и промежуточные его положения.
При наличии на диспетчерском пульте потенциометра позволяет дистанционно определять степень открытости задвижки.
Дает возможность регулировать крутящий момент в диапазоне 10 – 100% от его предельного значения и настраивать длиноограничитель хода выходного вала, а также остановить затвор в любом переходном положении.
Уменьшает усилия при выполнении регулировки потока внутри магистрали.
Обеспечивает безопасную работу и защиту от перегрева, когда температура транспортируемой магистралью среды превышает 120⁰.

Конструкция клина

Устройство затвора в стальной и чугунной задвижке отличаются. Это обусловлено сферой применения устройств в трубопроводной промышленности.

Рисунок 6. Виды клина

Стальные задвижки

Стальные задвижки, используют в магистралях, предназначенных для транспортировки:

горячей/холодной воды в системах ЖКХ;
нефтепродуктов;
природного газа;
химических веществ;
пара в системах отопления и котельных;
в исключительных случаях для морской воды и сырья на перерабатывающих предприятиях.

Воздействие рабочих сред на уплотнительные поверхности затвора вызывает механические повреждения и коррозию. Для снижения негативных последствий и увеличения срока службы изделия, уплотнительные поверхности наплавляют с использованием коррозионностойкой проволоки марок 08Х21Н10Г6 и 13Х25Т.

Существует два метода нанесения уплотнителя на диски клина и седла корпуса.

С применением дуговой сварки.
С применением лазерной наплавки.

Рисунок 7. Лазерная наплавка

Оба метода характеризуют собой химическую реакцию, при которой под воздействием высокой температуры в основной металл клина (или кольца) подмешивается проволока из сплава определенной марки. После того, как наплавочный шов остывает и набирает прочность, его подвергают ручной или автоматической шабровке.

Шабровка – это выведение идеально ровных геометрических параметров поверхностей. Такую процедуру проводят как с клином, так и с кольцами в корпусе. Задачей шабровки служит идеальная подгонка двух поверхностей относительно друг друга. От этого зависит основной эксплуатационный показатель работы задвижки – класс герметичности затвора.

Клин затвора в стальных задвижках может иметь 3 вида конструкции.

Литая цельнометаллическая.
Сборная двухдисковая.
Сборная упругая.

По эксплуатационным характеристикам, наиболее лучший вариант исполнения клина – двухдисковая конструкция. При таком способе сборки, осуществлять подгонку уплотнителей дисков и колец намного легче. Это положительно влияет на степень герметичности затвора.

Двухдисковые задвижки дольше сохраняют заводской класс герметичности в процессе эксплуатации за счет снижения трения уплотнителей. Также они в меньшей мере подвержены заклиниваниям и «приварке» за счет коррозионного разрушения металла.

Чугунные задвижки с обрезиненным клином

Клин чугунной задвижке выполнен из специальной резины EPDM. За счет физических и химических свойств этого материала, в процессе эксплуатации затвор практически не подвергается каким-либо дефектам и разрушениям.

EPDM не подвержен коррозии, сохраняет заводские геометрические параметры под воздействием повышенных/пониженных температур воды. Добавление в состав уплотнителя каучука делает клин 30ч39р упругим и в то же время мягким.

Задвижки 30ч39р с использованием в качестве материала уплотнителя EPDM в обиходе называют задвижки с обрезиненным клином.

30ч39р используется исключительно для воды и пара в городских системах водоснабжения, канализации и отопления, а также на предприятиях, эксплуатирующих такие магистрали.

Соединение с трубопроводом и монтаж

Существует несколько способов соединения задвижек с трубопроводом:

При помощи фланцевого соединения — специального обода на краю запорного механизма, оснащенного отверстиями под болты по всему периметру. Такой же обод создается и на трубе, а соединение происходит посредством стягивания фланцев болтами и гайками. Соединение фланцевого типа используют на больших диаметрах, где используется чугунная или стальная система труб.

На полиэтиленовых и ПВХ-трубах используется муфтовое соединение, которое реализуется путем завода элементов системы в края корпуса изделия с манжетным уплотнителем для обеспечения полной герметизации.

Раструбное соединение используется в ПВХ- и полиэтиленовых системах, трубы заводятся в раструбы задвижки, в качестве герметика укладывают прокладку из манжетного уплотнителя.

Самым надежным является сварное соединение, кроме того, оно позволяет установку задвижек непосредственно на трубах без дополнительных соединительных деталей.

При монтаже необходимо учитывать несколько главных правил: нельзя устанавливать запорный механизм маховиками вниз, нужно тщательно очистить места соединений от грязи, масла, ржавчины, во фланцевом соединении детали должны быть зафиксированы без перекосов.

Установка задвижек на металлические водопроводные трубы

Если необходимо установить запорный механизм на металлическую трубу, алгоритм действий выглядит так:

Вырезается участок трубы, который будет соответствовать размерам устанавливаемой детали, концы срезов тщательно зачищаются и шлифуются.
Дальнейшие манипуляции зависят от выбора соединения — либо нарезается резьба, либо навариваются фланцевые соединители.
В первом случае герметизация происходит при помощи герметизирующих нитей, во втором — уплотнительными кольцами.
Затем задвижку устанавливают в нужное место, при резьбовом соединении ее ввинчивают в подготовленную резьбу, а если стык оборудован фланцем, обе половины выравнивают относительно друг друга, совмещают отверстия, а затем заводятся болты и накручивается фланцевая шайба до полного сжатия.

Установка задвижек на пластиковые трубы

При монтаже на пластиковые трубы используется метод сварки по пластику. Предварительно подготавливают участок для установки запорной арматуры и просто фиксируют ее на трубопроводе, никаких уплотнителей и дополнительных манипуляций не нужно.

Установка задвижек на печные трубы

Задвижку на печную трубу устанавливают во время монтажа дымохода. Для начала нужно во время укладки кирпича оставить отверстие, соответствующее размеру арматуры, которую затем фиксируют при помощи цементного раствора.

Принцип работы и устройство

Этот тип устройств может эксплуатироваться с разной рабочей средой — жидкостями, газом, маслом, нефтью и нефтепродуктами. При подборе задвижки следует учитывать условия ее эксплуатации — материал основных элементов должен обладать коррозионной устойчивостью к рабочей среде, агрегат — выдерживать давление среды и т. п.

Некоторые задвижки, оснащенные электрическим приводом, позволяют механизму работать не только в конечных, но и в промежуточных положениях. Все изделия оснащаются корпусом, крышкой и специальным кольцевым уплотнением, защищающим устройство от протекания.

Электроприводные задвижки выполняют функции запорной арматуры — они перекрывают поток рабочей среды, функционируют в трех режимах:

Наладочном, применяемом после монтажа задвижки или ремонта. В этом случае на устройство последовательно подаются команды. Электропривод «запоминает» их для дальнейшего использования. Наладка осуществляется в ручном режиме при крайних положениях затвора.
Автоматическом, в котором электрический привод настроен на изменение параметров потока рабочей среды. Датчики фиксируют изменения характеристик и подают сигнал на схему. Происходит замыкание контактов, затвор закрывается.
Дистанционном. В этом случае работа электрического привода контролируется с помощью пульта ДУ оператором в ручном режиме.

Особенности работы автоматического режима

Электрический привод позволяет использовать устройство в автоматическом режиме. Для его включения нужно переключить выключатель 1ПУ в положение «Автомат», а также передвинуть тумблер ВК в положение «включить». При этом выключатель 1ВБ должен быть выключен, а 2ВБ — включен.

Команды на схему подаются в зависимости от размеров характеристик с помощью замыкания контактов 1РК и 2РК. Происходит включение реле 1РЛ или 2РЛ, соответственно, а магнитные пускатели получают посланную команду на полное открытие или закрытие задвижки. Контроль команд осуществляется включением ламп ЛО, ЛЗ.

В схеме имеется специальный переключатель коррекции момента, возможно включение термовыключателя для защиты системы от перегрева. Такие изделия также оснащаются системой автосброса.

Особенности наладочного режима

Этот режим необходим для проверки работы системы после монтажа или ремонта. Для его включения нужно повернуть тумблер 1ВБ в положение «включить» и подать питание, включив тумблер АВ. Для проверки работы электрического двигателя нужно нажать кнопку 4КУ. Если задвижка открылась, то все в порядке. Кнопка 5КУ закрывает задвижку.

Подача команды 4КУ замыкает контакт ПО1 и размыкает ПО2. Это нужно для избегания отправки ложного сигнала. Затем ПО3 замыкает три силовых выключателя, а по достижении заслонкой крайнего положения срабатывает специальный ограничитель.

Виды

По конструктивному решению устройства подразделяются на:

клиновые;
параллельного типа;
шиберные.

В параллельных задвижках чугунных фланцевых уплотнительные поверхности седельных элементов располагают параллельно. В составе затворного механизма 2 диска. Для достижения закрытого состояния элементы с помощью специального клина подтягиваются к седлам, останавливая пропуск химического либо газового состава.

В задвижках клиновых седла внутри корпуса расположены под наклоном. Затворный элемент выполнен в форме клина из плотного состава либо состоит из 2 дисков. Задвижки чугунные с обрезиненным клином применяются в конструкциях, требующих высокой герметичности, т.к. плотно фиксируют задвижку в закрытом состоянии.

Задвижка шиберная похожа по форме на параллельное устройство, однако снабжается 1 запорным диском. Конструктивное решение оптимально в трубопроводах с односторонним движением сред, не требующих высоких параметров герметичности запорного элемента. Агрегат монтируется в трубопроводных системах, перемещающих канализационные воды, пульпы, шламовые составы, воды с примесями и т.д.

Допустимое давление в изделиях может быть:

высоким;
средним;
низким.

Устройства, функционирующие под невысоким давлением, снабжаются корпусом плоской формы.

Модели, работающие под средним давлением, имеют овальную форму.

Изделия, действующие под высоким давлением, снабжаются корпусом шарообразной конфигурации.

В соответствии с диаметром устройство может быть:

полнопроходным;
суженным.

Сниженное гидравлическое сопротивление устройства полнопроходного обеспечивается точной подгонкой диаметров трубы и задвижки.

Устройство суженное имеет диаметр меньше трубопроводного проема. Конструктивное решение способствует усилению гидравлического напряжения, при этом снижая изнашиваемость уплотнителей.

ручного типа;
с электрическим приводом.

Задвижки ручного типа запускаются в движение с помощью маховика. Устройства применяются в системах с небольшим диаметром (до 150 мм).

Запорные устройства с электрическим приводом универсальны, однако наиболее часто применяются в крупногабаритных системах, размещенных в труднодоступном месте. Механизм оптимизирует работу, позволяя закрывать и открывать вентиль дистанционно.

Узловой механизм задвижки конструируется:

с выдвижным шпинделем;
с невыдвижным шпинделем.

Выдвижной шпиндель помогает уменьшить воздействие кислотно-щелевых составов на внутренние элементы запорного устройства. Конструктивное решение обеспечивает простой демонтаж и ремонт изделия. Ходовая гайка и резьба нанесены на внешнюю поверхность корпуса.

Шпиндель невыдвижного типа постоянно находится в кислотно-щелочной либо газовой среде. Элемент подвергается процессам окисления, коррозии, деформации от абразивных частиц. В рабочем состоянии доступ к элементу невозможен. Эксплуатационные условия приводят к быстрому износу изделия, требуется регулярная замена узловых соединений.

Использование, ремонт и диагностика задвижек

Монтаж и обслуживание устройств должны выполняться специалистами высокой категории.

Применение задвижек арматуры в технологических и транспортных трубопроводах на ключевых и вспомогательных предприятиях различных видов промышленности, в энергетических системах, в газо-, нефте- и водопроводах обусловлено следующими техническими характеристиками:

длительный срок службы при неблагоприятных условиях;
малое гидравлическое сопротивление;
устойчивость к существенным нагрузкам.

Монтаж и обслуживание устройств должны выполняться специалистами высокой категории с достаточным уровнем знаний, допуском к проведению специфичной операции, обладающими навыками применения конкретного типа задвижек.

Основная причина неисправности задвижек — повреждение поверхности уплотнительных колец вследствие попадания чужеродных мелких частиц (песок, окалина и т.д.), при этом нарушается герметичность конструкции, происходит утечка транспортируемого вещества. Помимо существенных материальных потерь, при транспортировке опасных или агрессивных веществ по трубопроводу с неисправными узлами возможно нанесение ущерба окружающей среде, а в самых сложных ситуациях возникает угроза жизни работников, участвующих в процессе.

По окончании работ специалисты тестируют узлы на герметичность уплотнений, испытывают работоспособность устройства.

Своевременная диагностика и ремонт технического состояния узла влияет на качество и эффективность работы системы.

Для устранения неисправностей, в зависимости от расположения поврежденного узла, соблюдая правила безопасности, задвижки разбирают, а по окончании работ собирают стандартным инструментом в специально оборудованных цехах или непосредственно в системе трубопровода. Работник, ответственный за проведение работ, обязан обеспечить соответствующую защиту резьбовых и уплотнительных элементов от повреждений, не допустить попадания инородных частиц в полости узла. По окончании работ специалисты тестируют узлы на герметичность уплотнений, затвора, прокладочного соединения, испытывают работоспособность устройства.

Ремонт и демонтаж задвижек арматуры запрещен, если:

есть давление в полости арматуры или системе;
в устройстве остается среда.

Недопустимо использовать узлы для регулировки потока.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Что такое водопроводные задвижки и где они используются

Регулирующая арматура водопроводной сети

Как правильно выбрать задвижку

Типы арматуры водопроводной сети

Устройство электропривода