Ножевая и клиновая шиберная задвижка

Еще один вид запорной и регулирующей арматуры — задвижка шиберная, применяемая в основном для установки на магистралях транспортирующих технические взвешенные смеси (шлам, канализация) сыпучие материалы, воздушные и газовые потоки. Стандартные задвижки справиться с таким видом потоков не в состоянии, так как частицы вещества попадают между запорным устройством и седлом арматуры, не давая перекрыть сечение полностью.

Что такое шиберная задвижка?

В отличие от других видов запорной арматуры шиберная задвижка способна полностью перекрыть сечение трубопровода с достаточной герметичностью, структура материала не играет для нее никакой роли.

В качестве запорного элемента в шиберной задвижке применяется плоский или клинообразный нож, который двигаясь перпендикулярно потоку, разрезает его и перекрывает сечение устройства. Именно по форме шиберного запорного элемента и классифицируют данную запорную арматуру, существуют ножевые и клиновые задвижки.

Устройство клинового типа

Шиберная клиновая задвижка устанавливается в случае необходимости наиболее надежного перекрытия потока, она способна работать при значительном давлении рабочей среды. Запорный элемент арматуры такого типа имеет форму клина, такая же форма поверхности и у седел устройства с уплотнителями. Основная сфера применения такой запорной арматуры — системы канализации.

Под воздействием усилия, создаваемого при вращении шпинделя, происходит перемещение запорного клина в направлении, перпендикулярном движению рабочей среды. При полном закрытии сечения, клин, под действующим усилием, деформируется (в пределах упругости материала), что позволяет добиться максимальной герметизации.

Устройство шиберной задвижки такого типа имеют и ряд недостатков, о которых необходимо упомянуть:

• При интенсивной эксплуатации достаточно часто выходят из строя уплотнения.
• Рабочие поверхности клина и седла устройства должны быть идеально подогнаны друг к другу, для этого должна осуществляться предварительная притирка, которая достаточно трудоемка.
• При повреждении поверхности клина (коррозия, задиры, глубокие царапины) нарушается герметизация задвижки, кроме того, такие повреждения способны привести к заклиниванию механизма.
• При высоких температурах запорный клин имеет свойство расширяться, что так же приводит к аварийным ситуациям и невозможности регулировать поток.

Именно по этим причинам чаще всего применяется другая модификация, шиберная ножевая задвижка, которая отличается практичностью и надежностью.

Ножевая шиберная задвижка — область применения

Запорный элемент такой задвижки имеет сравнительно небольшую толщину и действует как обыкновенный нож.

Поэтому сфера применения такой запорной арматуры практически не ограничена, ее можно увидеть на магистралях любого назначения:

• Нефтеперерабатывающей промышленности.
• Целлюлозно-бумажных комбинатах.
• Горной промышленности.
• Системах вентиляции и канализации.

Отдельно стоит упомянуть о том, что задвижка ножевая шиберная может применяться даже в трубопроводах, работающих при разряжении (вакуумная техника).

Материал корпуса и виды привода

Чаще всего запорная арматура такого типа изготовлена из стали, в том числе и нержавеющей, или из чугуна.

Выбирая определенную модификацию, помните — задвижка шиберная чугунная более чувствительна к условиям применения.

Если предполагается эксплуатация в условиях отрицательных температур, лучше выбрать стальное изделие. Кроме того, чугун плохо переносит ударные нагрузки, разбить корпус такой задвижки можно простым ударом.

Как и другая запорная арматура, шиберные устройства могут приводиться в действие различными способами:

• Ручной привод, при помощи штурвала или рычага
• Пневматический (например, задвижка AVK шиберная)
• Гидравлический
• Электрический

На трубопроводы такая запорная арматура может монтироваться различными способами, так на магистралях для перекачки нефти, стоков, шлама чаще всего устанавливается задвижка шиберная фланцевая. Такая модель отличается простотой установки и демонтажа благодаря болтовым разъемным соединениям.

Особенности конструкции различных типов  задвижек

Все шиберные задвижки можно разделить по конструкции рабочего запорного элемента и направлению действия. В зависимости от требований к герметизации при прерывании потока, могут устанавливаться задвижки с одним или двумя шиберами (ножами).

• Одноножевая шиберная задвижка отличается большей жесткостью, она может применяться в трубопроводах, работающих под большим давлением. Ее конструкция достаточно проста. Перемещение шибера обеспечивается вращением шибера (штока), кстати, так же как и у клиновых задвижек, шток может быть выдвижным и невыдвижным, например шиберная задвижка tecofi. Кинетическая пара шток-ходовая гайка обычно вынесена за пределы корпуса задвижки, это обеспечивает большую герметичность устройства и предотвращает контакт уплотнительных сальников с рабочей средой.
• Двуножевые задвижки обеспечивает более надежную герметизацию трубопровода, стоимость такого устройства значительно выше, поэтому применяются они в редких случаях, так как многие шиберные задвижки обеспечивают не меньшую надежность перекрытия. Нередко задвижка шиберная с электроприводом применяется в автоматизированных системах управления на нефтяных магистральных трубопроводах.

По направлению действия шиберные задвижки делятся на одно- и двухсторонние

• Односторонние задвижки могут применяться на трубопроводах для транспортировки большинства жидкостей, в том числе и агрессивных, взвешенных смесей, некоторых видов сыпучих материалов. Устанавливается такая задвижка для канализации, водопровода, на других бытовых коммуникациях.
• Двухсторонние задвижки применяются на магистралях, по которым транспортируется такая среда, изменение направления движения которой может привести к недостаточно полному перекрытию сечения стандартными задвижками. Такие устройства можно увидеть на предприятиях химической и пищевой промышленности.

Преимущества шиберных задвижек

Помимо того, что шиберные задвижки обеспечивает надежное прерывание потока, они обладают еще целым рядом преимуществ:

• Высокая скорость управления потоком, в отличие от клиновых задвижек они перекрывают сечение трубопровода быстрее.
• Способность ножа прорезать поток любой консистенции.
• Высокая ремонтопригодность — легко поддаются восстановлению.
• Габаритные размеры шиберных изделий меньше чем у других типов запорной арматуры.
• Устройства такого типа могут применяться на магистралях, на которых установка другой арматуры невозможна, например, шиберная задвижка для вентиляции.

Технические характеристики

Все основные модели шиберных задвижек имеют следующие технические характеристики:

• Рабочий диаметр 50-2200 мм
• Могут эксплуатироваться как при отрицательных температурах, так и при высоких положительных (до 400 градусов).
• Шиберные задвижки могут эксплуатироваться при рабочем давлении до 60 атмосфер.
• Для изготовления этой запорной арматуры используют сталь (в том числе и нержавеющую), чугун, латунь и некоторые другие сплавы.

При выборе запорной арматуры шиберного типа обязательно обращайте внимание на эти характеристики, они обязательно должны соответствовать условиям эксплуатации.

По сравнению с клиновыми задвижками шиберные узлы во многом более предпочтительны, поэтому, проектируя различные технические трубопроводы и магистрали, следует обратить внимание на данный вид устройств.