Шиберні засувки: конструкція, особливості, застосування
Конструкція
Конструктивно шиберна засувка являє собою звичайну заслінку (затвор) – плоску або клиноподібну в перерізі – яка перекриває потік рідини (газу) перпендикулярно до його перебігу. Залежно від свого положення, елемент може закривати трубопровід повністю або частково.
Пристрій шиберної засувки передбачає також наявність додаткових елементів - крім самого ножа (шибера) - стійки, шпинделя, маховика, ущільнювачів. Всі перераховані вище елементи кріпляться до корпусу або розташовуються всередині нього.
Пристрій та принцип роботи
Говорячи про те, з чого складається шиберна засувка, слід зазначити її такі основні складові:
1) Стійка, через яку проходить шпиндель із прикріпленим до нього маховиком. Ці елементи забезпечують рух елемента та перекриття потоку робочої рідини або газу;
2) Шибер – тобто сама заслінка, яка може мати різну форму та конструкцію – залежно від типу конкретної запірної арматури;
3) Ущільнювальні елементи, які забезпечують герметизацію вузла. Вони можуть розташовуватись на шибері або корпусі – за ножем по ходу руху середовища. В останньому випадку герметизація забезпечується за рахунок притискання заслінки тиском робочої рідини;
4) Сальник. Завдання цього елемента – забезпечувати герметичність верхньої частини вузла;
5) Корпус – трійник із центральним розширенням. Часто виконується розбірним або з кришкою для доступу до запірного механізму.
Засувка переміщається спеціальними напрямними (санками) всередині корпусу елемента. Вона рухається обертанням маховика і за допомогою штока. Переміщаючись напрямними, затвор частково або повністю перекриває потік. Сама вона при цьому притискається тиском, що утворюється всередині трубопроводу до напрямних і ущільнювачів, що забезпечує герметичність вузла.
Різновиди
Залежно від форми затвора розрізняють кілька різновидів. Найбільш поширеними є клиноподібна та ножова. Кожна їх у свою чергу може мати різну конструкцію. Так клиноподібний затвор може бути цілісним або виготовлятися з двох з'єднаних під певним кутом дисків. Переваги засувки такого типу у високій надійності та здатності витримувати великий тиск робочого середовища. Але клин вимагає дуже точного припасування з напрямними (сідлом). Також така арматура не може використовуватися з робочими середовищами високої температури, тому що затвор при цьому піддається тепловій деформації, що порушує герметичність вузла.
Ножовий затвор є пластиною відносно невеликої товщини. Принцип роботи шиберної засувки такого типу схожий на принцип ножа – затвор опускається і як би «розрізає» потік рідини або газу. Для підвищення надійності та герметичності вузла ножів може бути декілька.
Також шиберна арматура може відрізнятися за принципом приведення заслінки: ручна, електрична, пневматична.
- Перші – найбільш прості та надійні, але сфера їх застосування обмежена рідинами та газами невеликої щільності з малою швидкістю руху.
- Електричні можуть застосовуватись на великих трубопроводах та магістралях. Їхнім єдиним недоліком є енергозалежність.
- Засувки з пневматичним приводом найскладніші за конструкцією, але дозволяють працювати практично з будь-якими середовищами та забезпечують тонке регулювання потоку.
Незалежно від конструкції, всі види арматури приєднуються до трубопроводу класичними типами з'єднань: фланцевими, міжфланцевими або під зварювання. При фланцевому та міжфланцевому з'єднанні рекомендують використовувати ущільнювальні вставки.
Сфера використання
Незважаючи на те, що функціонал засувок такого типу обмежений лише двома основними діями – перекриття та регулювання потоку робочої рідини чи газу – вони знаходять найширше застосування у різних сферах народного господарства.
Найчастіше шиберні засувки використовуються у таких областях:
Комунальне господарство. Арматуру монтують на міських мережах водопостачання та водовідведення, а також встановлюють на трубопроводах, якими здійснюється транспортування теплоносіїв, питних, технічних або стічних вод;
Нафтогазова сфера. Завдяки своїй надійності затвори є важливим елементом нафто- та газодобувного обладнання, а також застосовуються на магістральних трубопроводах при транспортуванні та переробці вуглеводнів;
Видобуток та збагачення корисних копалин. Найбільш широко шиберні засувки застосовуються на переробних та збагачувальних фабриках – у трубопроводах та устаткуванні для транспортування, подрібнення, сортування, збагачення тощо;
Хімічна та харчова промисловість. Засувки використовуються на виробничих лініях для виготовлення широкого спектру хімічної та харчової продукції. У цих сферах зазвичай використовуються вузли, виготовлені з високоміцних інертних матеріалів, що не схильні до корозії і забезпечують високий ступінь герметизації середовища;
Виробництво будівельних та оздоблювальних матеріалів. Найбільш широко такі елементи застосовуються на цементних заводах та в обору.