Типы и выбор задвижек: подробное руководство

По типу уплотнения

1.Задвижка с эластичным уплотнением

Поверхность клина покрыта или полностью инкапсулирована резиной — обычно EPDM или NBR, — что обеспечивает герметичное («ноль утечек») закрытие даже при низком давлении. Такое исполнение отличается отличной коррозионной стойкостью и требует минимального обслуживания, поэтому широко применяется в современных системах водоснабжения.

Типичные области применения: питьевое водоснабжение, оросительные системы, очистка сточных вод.

2.Задвижка с металлическим уплотнением

В этом типе используется уплотнение «металл по металлу», что позволяет задвижке работать при высоких температурах и давлениях. Конструкция требует высокой точности обработки и предназначена для эксплуатации в сложных и нагруженных условиях.

Типичные области применения: паровые системы, нефтепроводы, промышленные трубопроводы для транспортировки технологических жидкостей.

Специальная функция: задвижка с байпасным клапаном

В условиях высокого давления, большого диаметра трубопровода или особых режимов эксплуатации стандартная задвижка может испытывать повышенный пусковой момент при начальном открытии. Это происходит из-за значительной разницы давлений между входной и выходной сторонами, что усложняет управление и может привести к повреждению уплотняющих поверхностей.

Чтобы устранить эту проблему, между двумя сторонами основной задвижки устанавливается байпасная линия с небольшим вспомогательным клапаном — байпасным клапаном. Он помогает выравнивать давление и улучшает условия работы основной задвижки.

Принцип работы: перед открытием основной задвижки сначала открывается байпасный клапан, через который проходит небольшое количество рабочей среды. Это выравнивает давление по обе стороны основной задвижки, снижает пусковой момент, предотвращает гидроудары и обеспечивает плавное и безопасное открытие.

Когда применяется задвижка с байпасным клапаном

• Большой перепад давления: обеспечивает выравнивание давления по обе стороны задвижки, снижает усилие при открытии и облегчает эксплуатацию.
• Среды, склонные к затвердеванию: при закрытой основной задвижке поддерживает небольшой непрерывный поток через байпас, предотвращая застой, кристаллизацию или закупорку.
• Длинные трубопроводные системы: позволяет постепенно заполнять трубопровод при пуске, предотвращая гидроудары и обеспечивая плавное начало работы системы.
• Высокотемпературные системы: используется для предварительного прогрева нижестоящих участков трубопровода, что способствует равномерному распределению температуры и снижает термические напряжения.

Основные компоненты задвижки

Задвижка состоит из трёх основных частей: корпуса, крышки (бонки) и внутренних элементов.

Эти компоненты обеспечивают надёжное уплотнение, прочность конструкции и стабильную работу при изменяющихся давлении и температуре.

1.Корпус задвижки

Корпус является основной несущей частью задвижки, выдерживающей внутреннее давление рабочей среды. Он содержит все внутренние элементы и соединяет задвижку с трубопроводом, обеспечивая механическую прочность и безопасность эксплуатации при различных условиях.

Для соединения корпуса с трубопроводом применяются следующие основные типы соединений:

• Фланцевое соединение 

  Наиболее распространённый тип в промышленных и коммунальных водопроводных системах. Обеспечивает высокую структурную прочность, удобство монтажа и демонтажа, а также надёжное центрирование при установке. Благодаря этому фланцевые задвижки часто применяются на участках, требующих регулярного обслуживания или инспекции.

• Резьбовое соединение 

  Используется преимущественно в системах малого диаметра и низкого давления, где требуется быстрая установка без сварки. Хотя этот вариант удобен, герметичность соединения ограничена, поэтому он чаще применяется в бытовых или локальных системах водоснабжения.

• Сварное в раструб 

  При таком типе соединения конец трубы вставляется в раструб корпуса и приваривается. Это обеспечивает компактное и герметичное соединение без использования резьбы. Применяется в средне- и высоконапорных системах, где важна надёжность уплотнения и отсутствие утечек.

• Сварное встык 

  Обеспечивает прочное неразъёмное соединение с минимальным сопротивлением потоку. Идеально подходит для трубопроводов, работающих при высоких температурах, давлении или в непрерывных технологических процессах. После монтажа такое соединение практически неразборное, обеспечивая длительную и безопасную эксплуатацию.

2.Крышка задвижки

Крышка герметизирует верхнюю часть корпуса задвижки, закрывая шпиндель и механизм привода. Она является съёмным элементом, что облегчает проведение технического обслуживания и осмотра внутренних деталей. Конструкция крышки выбирается в зависимости от давления, температуры и условий эксплуатации системы.

Ниже приведены наиболее распространённые типы крышек:

• Болтовая крышка 

  Наиболее распространённый вариант исполнения. Крышка плотно крепится к корпусу задвижки при помощи болтов и гаек, что обеспечивает надёжное уплотнение, простоту сборки и разборки, а также удобство обслуживания. Этот тип широко применяется в стандартных условиях давления и температуры.

• Сварная крышка 

  В данной конструкции крышка полностью приваривается к корпусу задвижки, что обеспечивает высокую герметичность и способность выдерживать высокие температуры и давление. Чаще всего используется в паровых, нефтяных, газовых и высоконапорных водяных системах.

• Резьбовая крышка 

  Компактная и экономичная конструкция, при которой крышка соединяется с корпусом задвижки с помощью резьбы. Применяется в задвижках малого диаметра и низкого давления, а также во вспомогательных трубопроводах, где важно минимальное пространство и простота обслуживания.

• Крышка с самоуплотнением под давлением 

  В этом типе конструкции используется внутреннее давление среды для создания эффекта самоуплотнения: чем выше давление, тем плотнее прилегает уплотнение. Такой вариант особенно эффективен для высоконапорных паровых и жидкостных систем, где требуются высокая надёжность и абсолютная герметичность соединений.

• Удлинённая крышка (Extended Bonnet)

  Канал для шпинделя выполнен удлинённым, что позволяет использовать задвижку в условиях низких температур, криогенных сред или подземной прокладки. Такая конструкция предотвращает образование инея на шпинделе и облегчает эксплуатацию в изолированных или труднодоступных зонах.

Extended stem gate valve

3.Внутренние элементы

• Шпиндель 

  Шпиндель соединяет маховик или привод с запорным элементом (клином) и передаёт усилие на открытие или закрытие. В зависимости от конструкции задвижки, шпиндель может быть выдвижным или невыдвижным.

• Клин

  Клин, или запорный диск, является основным элементом, регулирующим поток рабочей среды. От его материала и конструкции зависят плотность закрытия, износостойкость и долговечность задвижки. Различные типы клинов (цельный, упругий, параллельный, ножевой) применяются для разных условий эксплуатации.

• Седло 

  Седло образует уплотняющую поверхность, к которой прижимается клин при закрытии задвижки. Оно может быть влитым в корпус или съёмным, установленным с помощью резьбы или запрессовки.
  Съёмные седла значительно упрощают ремонт и обслуживание, а также позволяют подбирать оптимальные материалы уплотнений в зависимости от свойств рабочей среды (вода, пар, нефть, химические реагенты и т. д.).

Способы привода задвижек

• Ручное управление 

  Наиболее распространённый способ привода, применяемый для стандартного управления “вкл/выкл” в трубопроводных системах. Обеспечивает простоту эксплуатации, надёжность и невысокую стоимость обслуживания, что делает его оптимальным выбором для большинства типовых условий работы.

• Электрический привод 

  Используется в системах дистанционного и автоматизированного управления. Электрический привод обеспечивает точное позиционирование, возможность интеграции в системы автоматизации и удобство эксплуатации.
  Наиболее часто применяется на станциях водоочистки, в промышленных распределительных сетях и на крупных инженерных объектах, где требуется централизованное управление.

• Пневматический привод 

  Отличается быстрым откликом и высокой эффективностью работы, поэтому подходит для задвижек большого диаметра и промышленных систем технологического контроля, где необходима оперативность срабатывания.
  Пневматический привод часто используется в установках с частыми циклами открытия/закрытия и там, где требуется безопасное управление в потенциально взрывоопасных средах.

Основные стандарты проектирования и испытаний

Руководство по выбору задвижки

Заключение

Благодаря низкому гидравлическому сопротивлению, надёжной герметичности и простой конструкции, задвижки широко применяются в системах водоснабжения, водоотведения и различных промышленных установках в качестве основных запорных устройств.

Понимание различий в конструкции запорного элемента (клина), типах уплотнений и способах привода позволяет покупателям выбрать наиболее подходящую задвижку для конкретных условий эксплуатации. Это повышает надёжность, безопасность и эффективность работы всей системы.

Компания Union Valve специализируется на производстве высококачественных задвижек и предоставляет техническую поддержку для предприятий различных отраслей. Независимо от того, требуется ли вам решение для городского водоснабжения, очистки сточных вод или промышленных применений, наша продукция заслужила доверие клиентов благодаря стабильному качеству и профессиональному сервису.

Свяжитесь с нашей технической командой уже сегодня, чтобы получить профессиональную консультацию по подбору задвижек и индивидуальное решение, оптимально соответствующее требованиям вашей системы.

Связанные статьи:

• Как выбрать между фланцевыми и раструбными задвижками для промышленных трубопроводов
• Задвижки и обратные клапаны: подробное руководство по сравнению
• Почему задвижки текут и как устранить утечку
• В чём разница между клиновой и пластинчатой задвижкой
• Особенности задвижек с эластичным уплотнением и их отличие от металлических