Шиберный затвор: достоинства и виды

Шиберный затвор: достоинства и виды

Шиберный затвор – это тип параллельной задвижки. Его запирающий элемент имеет форму острого плоского диска, способного резать твердые включения в рабочую среду.

Виды прямоугольных ножевых шиберных затворов.

Данный элемент двигается линейно – вниз и вверх в одной плоскости, к потоку рабочей среды перпендикулярно.

Шиберный затвор с электроприводом нашел широкое применение в канализационных системах, на очистных сооружениях, в бумажно-целлюлозной, химической, энергетической, пищевой и прочих видах промышленности. Зачастую данное устройство используется как запорная арматура, значительно реже как регулирующая для трубопроводов, которые транспортируют абразивные, гранулированные, порошкообразные и жидкие среды с твердыми частицами,

Сферы применения шиберных затворов

Нечувствительность к присутствию твердых и волокнистых включений в рабочей среде, делает возможность применения этой задвижки во многих сферах деятельности человека.
А именно:

• горнодобывающая промышленность

• нефтеперерабатывающая промышленность

применение в других отраслях

• газодобывающая промышленность
• канализационное хозяйство
• целлюлозно-бумажное производство

применение для работы с различными пылевидными материалами

• химическая и пищевая промышленность

применение в водной промышленности

• вентиляционные системы
• строительство. В этой сфере он широко применяется.

Вы найдете ее практически во всех установках, где требуется ограждать или регулировать потоки материалов. Благодаря возможности создавать особые геометрические очертания и разнообразные лезвия, она отвечает всем требованиям строительной области, включая пищевой сектор.
Это далеко не весь перечень применения, перечислять можно довольно много. Сфера применения может распространяться как в промышленном масштабе, так и в быту.

Для чего нужны шиберные затворы:

• перекрытие потока,
• разделительная функция,
• регулировать мощность проходящего потока.

Конструктивные особенности и преимущества применения шиберных задвижек

Большая часть достоинств шиберных задвижек напрямую следуют из особенностей их конструкции. Наиболее существенными преимуществами этого вида арматуры выступают:

• долговечность изделия и высокий уровень устойчивости к истиранию. Достигается за счет изготовления корпуса из высокопрочного чугуна, а шибера – из нержавеющей стали или аналогичных по параметрам сплавов;
• надежная и эффективная работа устройства в целом. Шибер представляет собой плоский нож, который при закрытии разрубает пульпу, а при обратном движении очищается от загрязнений.
• отсутствие скоплений осадков в виде грязи и других твердых частиц. Для этого нижняя часть изделия закрывается специальным уплотнителем из резины;
• невозможность скапливания метана в верхней части задвижки.Конструкция попросту не предусматривает наличия полостей, где подобные процессы могли бы происходить;
• небольшие габариты изделия. Достигаются за счет плоской формы корпуса задвижки В результате, арматура занимает минимум полезного пространства колодца или камеры.
• легкость эксплуатации и замена любой детали без демонтажа всей задвижки. Большая часть деталей, которые в процессе эксплуатации могут прийти в негодность, например, гайки и другой крепеж, шток и элементы системы управления, расположены таким образом, чтобы не контактировать напрямую с рабочей средой трубопровода.

Простота конструкции в сочетании с перечисленными выше достоинствами – это главные причины широкого применения шиберной задвижки в строительстве и ремонте трубопроводов.

Однако, в полной мере воспользоваться преимуществами этой арматуры получается только при правильном подборе изделия и грамотном выполнении работ по монтажу.

Клиновая шиберная задвижка

Плоский затвор такой шиберной задвижки имеет клиновидный профиль. Уплотнительные поверхности сёдел затвора параллельны, но у сёдел они расположены к направлению движения затвора под некоторым углом.

Достоинства

Клин шиберных задвижек выполняется упругим и цельным. При закрытии затвора обеспечится максимальная герметизация прохода. Прижатый усилием шпинделя затвор упруго деформируется, что способствует высокой плотности прилегания к сёдлам поверхностей клина. Клиновая шиберная задвижка востребована в случаях, когда требуется очень высокая степень герметичности перекрытия канала.

Недостатки

Шиберная задвижка клиновой формы имеет и существенные минусы:

• Недолговечность уплотнителей.
• Необходимость притирки клина к сёдлам в индивидуальном порядке. При износе одного из этих элементов шиберной задвижки нужно менять всю пару. А это усложняет ремонт.

Закрытый клин часто заедает. Причиной этого являются механический износ, коррозия, тепловая деформация.

Уплотнения

Шиберные задвижки могут выполняться с уплотнением металл по металлу (металл/металл) или с применением более герметичных мягких уплотнений из синтетических материалов.

Нитриловая резина хорошо противостоит воздействию продуктов нефтехимии.

Как чрезвычайно надежное, зарекомендовало себя уплотнение на основе этиленпропилендиенового каучука. Российская аббревиатура СКЭПТ; международное обозначение EPDM.

Работоспособностью в контакте с маслами и топливом, в т. ч. в районах с холодным климатом, отличаются резиновые смеси на основе СКН.

Высокую герметичность даже при воздействии агрессивных жидкостей и высоких температур демонстрирует Viton.

В шиберных задвижках, используемых в пищевой и фармацевтической промышленности, применяют уплотнения, выполненные из силикона.

Благодаря сальнику обеспечивается герметичность верхней части шиберной задвижки. Для его набивки используют хлопчатобумажное волокно (промасленное и сухое), синтетические волокна, графитсодержащие материалы и др.

Сантехторг-Урал

Под задвижками понимают запорные устройства, где проход перекрывается поступательным перемещением затвора в направлении, которое перпендикулярно движению потока транспортируемой среды.

Другие виды запорной арматуры, сравнительно с задвижками, имеют такие преимущества, как незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе, отсутствие поворота в потоке рабочей среды, перекрытие потоков среды значительной вязкости, незначительная строительная длина и возможность подачи рабочей среды в любом направлении.

Недостатки задвижек – это невозможность применения для сред, где кристаллизуются включения, незначительный допуск по перепадам давлений в затворе, невысокая скорость при срабатывании, возможность получения гидравлического типа удара в конце хода и трудоемкость ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора вследствие эксплуатации.

Задвижки выпускают в комплектации с выдвижным шпинделем и с невыдвижным.

Невыдвижной шпиндель задвижки подразумевает ходовую гайку, соединенную со шпинделем и расположенную на затворе, а шпиндель при вращении углубляется в затвор.

Выдвижной шпиндель задвижки подразумевает ходовую гайку, расположенную в корпусе, а шпиндель выдвигается вверх над ходовой гайкой.

По конструкции затвора они классифицируются на параллельные и клиновые.

Параллельные задвижки

В задвижках такого типа уплотнительные поверхности седел являются параллельными друг другу. Затвор в параллельных задвижках обычно именуют диском, шибером или ножом.
Однодисковые или шиберные задвижки применяют в тех случаях, когда не требуется высокой степени герметичности. Жесткая конструкция исполнения затвора дает возможность использовать их для достаточно больших величин рабочих давлений и температур потока рабочей среды.

Двухдисковые параллельные задвижки обеспечивают хорошее уплотнение в затворе арматуры в закрытом положении, когда требуется надежная герметизация.

Клиновые задвижки – их затвор имеет вид плоского клина, а седла и уплотнительные поверхности параллельны уплотнительным поверхностям затвора и расположены под углом к направлению перемещения этого затвора. Задвижки выпускаются в комплектации с цельным клином.

Такая конструкция имеет ряд таких недостатков:

• повышенный износ уплотнительных поверхностей задвижки;
• потребность в индивидуальной подгонке седел и клина при сборе для достижения герметичности, что полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел и усложняет ремонт задвижки;
• вероятность заедания клина при закрытом положении в результате износа, коррозии или воздействия температуры.

Конструкция затвора задвижек с упругим клином обеспечивает хорошее уплотнение прохода в закрытом положении и без индивидуальной технологической подгонки. Затвор выполнен в виде разрезанного или полуразрезанного клина, причем обе части этих клинов связаны между собой упругим элементом. Действие усилия при прижатии, передаваемое через шпиндель, в закрытом положении шпиндель может изгибаться в пределах упругих деформаций, что и обеспечивает плотное прилегание обоих уплотнительных поверхностей составным клином или двухдисковых поверхностей клина к седлам.
Задвижки с упругим клином применяются, когда требуется очень высокая степень герметичности затвора в закрытом положении.
Задвижки небольших типоразмеров можно заменить на клапан запорный вентильного типа ( на кран ).

Затвор поворотный дисковый

Дисковые поворотные затворы являются тем типом трубопроводной арматуры, где запорный элемент имеет вид диска с диаметром, приблизительно равным внутреннему диаметру трубопровода. Он открывается и закрывается при помощи вращения этого диска вокруг оси, которая перпендикуляра оси трубопровода.
Дисковые поворотные затворы сочетают в одной конструкции 2-е основные функции трубопроводной арматуры, которыми являются регулирование и запирание потока. Область применения дисковых затворов ограничена по сравнению с другими типами , поскольку их конструкция слабо приспособлена для работы при средних или высоких давлениях рабочей среды.
Эти затворы выпускаются с разными видами уплотнения запорного элемента:

• эластичным уплотнением на диске затвора;
• эластичным уплотнением в корпусе затвора;
• эластичной рубашкой в корпусе затвора;
• металлическим уплотнением.

Основным преимуществом затворов с уплотнением в корпусе, если сравнивать их с затворами с уплотнениями на диске, является значительно меньшее воздействие среды на уплотнение. Это существенно повышает долговечность рассматриваемого затвора.
Эластичное уплотнение обеспечивает преимущество в герметичности по сравнению с металлическим, но достигается путем снижения долговечности затвора.
Важно отметить, что в случае отсутствия затвора или другого запорного устройства можно изготовить в мастерских достаточно простую конструкцию затвора, имеющего эластичное уплотнение на диске.

Задвижка и затвор шланговые

Шланговая задвижка отличается тем, что поток рабочей среды проходит через эластичный патрубок или шланг, который из-за деформации под действием шпинделя изменяет площадь проходного сечения и расход рабочей среды.
Шланговые задвижки могут функционировать в любой среде, если она не разрушает материал, из которого изготовлен шланг. Эластичные патрубки изготавливают из различных типов резины : бензостойкой, маслостойкой и химически стойкой.
Основное достоинство, которым обладают шланговые задвижки – это полная герметизация рабочей среды от внешней среды, а главным недостатком является малый срок службы эластичного патрубка.

К остальным преимуществам шланговой задвижки можно отнести исключение застоя продукта из-за прямоточности конструкции с малым гидравлическим сопротивлением и надежное перекрытие прохода эластичным патрубком в закрытом положении, который отсекает подачу среды в отводящий трубопровод.

Недостатки шланговой задвижки:

• небольшая температура регулируемой среды – до 80 градусов;
• малое рабочее давление – до 10 кгс/см2;
• обеспечение зажима эластичного патрубка требует значительного усилия в управлении.

При необходимости замены задвижки шланговой лучше всего заменять ее мембранным запорным клапаном. Замена задвижки на сильфонный клапан, также обеспечивающий полную герметичность, сильно удорожает систему.
Шланговые затворы по конструктивному исполнению и функциональному назначению близки шланговым задвижкам, вследствие чего один тип данной арматуры может быть заменен другим.

Классификация устройств по типу запорного элемента трубопроводной арматуры.

Разнообразие трубопроводной отсекающей арматуры велико, поэтому для начала попробуем разобраться с конструкционными различиями затвора. Нужно отметить, что выполнение аналогичных функций может происходить разными элементами, с разным принципом действия затвора.

Перечислим основные виды:

1. Задвижка. Вдоль уплотнительных колец с поступательным движением перемещается уплотнительный клин. В действие его приводит шток. К преимуществам таких устройств относят малое гидравлическое сопротивление. К недостаткам: в загрязненных средах быстро изнашивается клин и уплотнительные кольца, зачастую для закрытия/открытия необходимо приложить много усилия, поэтому на больших диаметрах используется редуктор, срабатывание происходит медленно;
2. Вентиль. Его затвор обладает перпендикулярным движением относительно уплотнительной поверхности. Плюсы вентилей: высокая герметичность, малые габаритные размеры. Минусы: высокое гидравлическое сопротивление, необходимость сильного усилия при закрытии, противодавление среды. Такие элементы на своем корпусе имеют направление движения потока;
3. Кран. Яркий представитель таких устройств – шаровый кран. У него затвор имеет форму шара, который выполняет вращательное движение относительно своей оси и вдоль уплотнительных колец. Его преимуществом является оперативное срабатывание, приемлемые габариты, хорошая герметизация, минимальное гидросопротивление, рабочая среда не создает противодавления. Недостатками являются быстрый износ герметизирующих механизмов на абразивных и загрязненных средах, поэтому для них используют краны специального исполнения, но самым важным недостатком всё же является невозможность регулировать поток, и хотя есть разработки, позволяющие регулировать поток шаровым краном, но в большинстве случаев это только запорная арматура;
4. Поворотный затвор типа «баттерфляй». Очень простая арматура, имеет крайне малую строительную длину и невысокую цену. Плюсы: быстрое срабатывание, низкое сопротивление, компактность, низкое усилие закрытия, возможность применения, как на жидких, так и на газообразных средах. Минус – имеет низкую герметичность и невысокий срок службы.
   Однако стоит отметить, что этих минусов лишены «баттерфляи» с двойным и тройным эксцентриситетом, которые являются лидерами по герметичности, а также имеют возможность регулировать поток.

В такой конструкции резьба шпинделя и ходовая гайка расположены снаружи корпуса арматуры. Шпиндель нижним концом соединён с затвором и при вращении ходовой гайки для открытия задвижки совершает вместе с затвором только поступательное перемещение, при этом верхний конец шпинделя выдвигается на величину хода затвора. Для возможности перемещения шпинделя ходовая гайка поднята над верхней частью крышки (то есть над сальником) примерно на величину хода затвора в конструкции, которую называют бугельным узлом.

Достоинствами такой конструкции являются отсутствие вредного воздействия рабочей среды на ходовой узел и свободный доступ для его технического обслуживания, а следовательно меньший износ сальникового уплотнения и более высокая надёжность резьбовой пары и сальника.

Недостатком таких задвижек является увеличение строительной высоты и массы за счёт выхода шпинделя из крышки не менее, чем на диаметр прохода и необходимость по этой причине при монтаже оставлять свободное место для выхода шпинделя.

Виды шиберных затворов

По способу управления:

• ручной
• электрический
• пневмонический
• гидравлический

По виду конструкции: косые и прямые.

Шиберно-ножевые задвижки, обратные клапаны

По принципу действия:

• односторонние

Шиберные задвижки, односторонние

• обратные. Задвижки двухстороннего направления отличаются от обычных видов. В них, как правило, имеют места два седла в разъемном корпусе.

шиберная задвижка с электроприводом

Шибер ные задвижки можно устанавливать в любых условиях, от горизонтального до вертикального положения. Это не будет влиять на их надежность.
Также отличают:

• шиберные затворы без уплотнения. Конструкция такого оборудования, достаточно проста. Задвижка, как правило, имеет форму диска.
• шиберные затворы с уплотнением. Дополнительное уплотнение из резины, которое придает герметичность задвижки.

Шиберные ножевые затворы с маховиком. Серия PAL

При установке шиберных затворов большое значение имеет материал, из которого они изготовлены. Обычно это материал из нержавеющей, высокоуглеродистой стали. Поверхности заслонки выкрашиваются порошковой эмалью.

Шиберные затворы для сыпучих материалов из углеродистой и нержавеющей стали. Размерами от 150 до 1000 мм. Комплектуются ручным, пневматическим или электроприводом.

Ножевые части могут быть покрыты устойчивым к стиранию пластиком. Это характерно для пищевой и химической промышленности. Сам шибер тщательно полируют, чтобы предупредить возможность заклинивания. Сейчас производители все чаще применяют нетрадиционные эластомеры, а более инновационный материал. Этот материал позволяет увеличить срок эксплуатации в два и более раз.

затвор шиберный ножевой межфланцевый

Что же представляет собой этот прибор

Как правило, состоит он из корпуса, элементами с отверстиями, через которые и проходит данная среда. Обязательно сам затвор в форме диска или специальной под данное оборудование. Этому затвору передается крутящий момент (см. ). Он может передаваться в ручном режиме или автоматически, в зависимости от вида управления. Это и заставляет двигаться заслонке. Хотя ручной режим все чаще заменяют автоматическим, но в некоторых случаях он незаменим. При отказе электричества система может работать также продуктивно. Поэтому сегодня рассматривается возможность совмещенных режимов.

Односторонний шиберный затвор ORBINOX EX-01-200-HW-E, Ду 200 Ру 10, EPDM, корпус чугун, штурвал
Односторонний шиберный затвор ORBINOX

Также имеются присоединительные патрубки, которые необходимы для подключения к трубопроводу или другому устройству. Часто применяется сварочное соединение, но это только с трубопроводом. А в канализационных системах используются специальные раструбы или соединение осуществляется при помощи .

Преимущества шиберных затворов

• простота в конструкции, небольшое количество деталей.
• простота в использовании.
• небольшие габаритные размеры.
• использование для транспортировки вязкой рабочей среды.
• легкость в обслуживании.
• долгий срок службы.
• широкий ассортимент, в связи с этим широкий спектр использования.

Герметическая конструкция, бесшумные в эксплуатации специальная система очистки от ржавчины. Что также имеет большое значение.

Недостатки

Как и в каждой системе есть свои недостатки. Совершенства, к сожалению, не существует.
К ним можно отнести:

• большое время открытия и закрытия.
• трудности ремонта, при износе уплотняющих поверхностей за время эксплуатации,
• высокая стоимость ремонта. Это вызвано, как правило, заменой определенной части или полностью данной конструкции, следовательно — дорогой ремонт. Но большой срок службы этот недостаток компенсирует сполна.
• невозможность применения при кристаллизующихся влечениях в данной среде.

Вывод

Уже на протяжении многих веков человечество пользуется затворами. Конечно, за это время они изменялись и совершенствовались, но принцип действия остается прежний. Они до сих пор представляют собой современную простую и качественную систему, которая решает многие проблемы, как в производстве, так и в обычной жизни.

При выборе современных шиберных затворах сейчас можно подобрать хорошее соотношение качества и цены. Учитывая, что шиберный затвор работает в условиях повышенных нагрузок, следует более тщательно отнестись к его выбору. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей. И часто более высокая стоимость окупиться более длительным сроком эксплуатации.

Таким образом, проведя исследование данного рынка можно сделать вывод, что каждый вариант имеет свои недостатки и преимущества. Зная их можно добиться великолепных результатов. Главное, четко поставить задачу и подойти к решению грамотно и индивидуально. Для этого сегодня существуют все возможности. Специалисты помогут вам в этом вопросе найти правильное решение.