Задвижки чугунные: что это, виды и из чего состоят

Типы чугунных задвижек

Чугунные задвижки относятся к устройствам запорной арматуры, которые служат для перекрытия потока жидкости или газа.

Наиболее широкое распространение получили Задвижки с корпусом из чугуна из-за сравнительной дешевизны исходного материала и его хороших литейных свойств.

В зависимости от эксплуатационных требований в трубопроводных системах применяют различные типы чугунных задвижек, которые отличаются друг от друга конструкцией.

Устройство задвижки чугунной

Основные конструктивные элементы двух наиболее распространённых типов задвижек приведены на Рис. 1.

Устройство задвижки чугунной состоит из следующих частей:

1) Маховик – устройство ручного привода. При вращении обеспечивает подъём и опускание посредством шпинделя 2 клина 6, являющегося запорным элементом, который в нижнем положении садится на седло корпуса 5 и герметично перекрывает проток присоединительного патрубка 8.
2) Шпиндель – обеспечивает подъём и опускание клина 6. Если шпиндель выдвижной, то при вращении маховика 1 он выдвигается вверх из крышки 4, увлекая за собой клин 6 и увеличивая габарит устройства. Если шпиндель невыдвижной, то при его вращении клин 6 подымается или опускается по его резьбе. При этом шпиндель остаётся внутри корпуса 5 в среде рабочей жидкости или газа, подвергаясь её загрязняющему и/или коррозионному воздействию.
3) Сальниковый узел – обеспечивает уплотнение шпинделя 2 и крышки 4, не допуская выход рабочей среды (жидкость или газ) в окружающее пространство.
4) Крышка – обеспечивает опору шпинделю 2, размещение сальникового узла 3 и герметизацию рабочих объёмов задвижки. Крепление крышки 4 к корпусу 5 посредством болтов или шпилек позволяет осуществлять доступ к внутреннему устройству задвижки с целью осуществления осмотра, обслуживания и ремонтных работ.
5) Корпус – представляет собой единое целое с присоединительным патрубком 8, содержит седло для посадки на них клина 6. Корпус объединяет все узлы и детали задвижки в единое устройство.
6) Клин – это запорный конструктивный элемент, который шпинделем 2 может быть поднят с седла корпуса 5 или опущен на него, соответственно открывая или закрывая проток присоединительного патрубка 8. Кроме клина в задвижках могут применяться и другие формы запорных элементов: параллельная, шиберная и т.д.
7) Уплотнительная поверхность – обеспечивает надёжное и износостойкое запирающее соединение клина 6 и седла корпуса 5. Выполняется из материалов, стойких к химическим воздействиям и перепадам температур (нитриловая резина, кремнийорганическую резина, этиленпропилендиеновый каучук, эластомеры для горячих сред и т.д.). Некоторые типы задвижек могут не иметь специальных уплотнительных поверхностей.
8) Присоединительный патрубок – обеспечивает соединение с входящим и выходящим плечами трубопровода.

Кроме описанных выше вариантов задвижки чугунной, применяют и дополнительные конструктивные решения, которые могут существенно менять её эксплуатационные характеристики и стоимостные параметры. Так например ручной привод подъёма и спуска запорного элемента (в нашем случае клина 6) может быть заменён автоматизированным приводом (электрическим, гидравлическим или пневматическим), что позволяет встраивать задвижку в систему автоматического управления трубопроводами.

Установка чугунной задвижки

Один из вариантов установка чугунной задвижки показан на Рис. 2.

При монтаже/демонтаже чугунной задвижки необходимо выполнить ряд требований и произвести необходимые операции.

Основные из них следующие:

1) Работники должны быть аттестованы, в том числе на знание норм и правил охраны труда, иметь защитную одежду и приспособления, иметь опыт работы по установке устройств запорной арматуры.
2) Непосредственно перед монтажом необходимо произвести визуальный осмотр внешних и внутренних частей корпуса задвижки и проверить её на работоспособность, совершив три цикла работы затвора.
3) Перед установкой резьбу шпинделя смазать смазкой согласно требованиям эксплуатационной документации.
4) Подвешивание задвижки можно производить только по схеме строповки в эксплуатационной документации. В случае большой массы задвижки для неё должна быть предусмотрена специальная опора на месте установки, снимающая нагрузку с трубопровода.
5) Произвести отключение и сброс давления в трубопроводе.
6) Произвести промывку системы водой.
7) Очистить место установки от посторонних предметов и грязи.
8) Подвести задвижку к присоединительным фланцам.
9) Вставить крепёжные изделия, предусмотренные конструкцией, в отверстия фланцев и установить необходимые уплотнительные устройства и материалы на их стыки.
10) Затянуть крепёжные изделия специальным инструментом в порядке и с усилием, указанным в эксплуатационной документации, после чего задвижку можно освободить от вспомогательных элементов крепления при монтаже.

Марки чугунных задвижек

Марки чугунных задвижек – они же модели, определяются Стандартом СТ ЦКБА 036-2017.

В подразделе 3.7 «Задвижки», в таблице 7, приведен перечень марок задвижек (так называемых фигур) с наименованиями, перечнем типоразмеров, ссылками на конструкторскую документацию и ТУ или ГОСТ на изготовление и поставку.

В этой же таблице приведены краткие технические характеристики задвижек чугунных.

Расшифровку основных параметров задвижек можно произвести по обозначению её фигуры с помощью СТ ЦКБА 023-2015. Порядок обозначения приведен на Рис. 3

Здесь для чугунных задвижек:

1) Тип арматуры. Например задвижка – 30.
2) Материал корпуса. Например чугун серый – ч.
3) Привод. При отсутствии другого привода, кроме ручного управления, код не указывается.
4) Порядковый номер (присваивается регистрирующей организацией).
5) Материал уплотнительных колец. Например латунь и бронза – бр.
6) Исполнение. Цифра, указывающая варианты исполнения.

Приведём пример из СТ ЦКБА 036-2017 (см. таблицу 7).

Задвижка параллельная, двухдисковая, t до +225°С.

1) Материал – серый чугун.
2) Привод ручной.
3) Материал уплотнительных колец латунь и бронза.

Номинальное давление 10 кгс/см². Номинальные диаметры DN: 50, 80,100.

Порядок маркировки чугунных задвижек в производстве рекомендован ГОСТ 4666-2015.

Виды чугунных задвижек и области их применения

Любой вид трубопровода требует наличия специальных комплектующих, что перекрывают поток рабочей жидкости. С этой целью могут использоваться краны и вентили, что регулируют расход жидкости.

Задвижки из чугуна

Однако наиболее распространенным вариантом, особенно часто применяемым для магистральных трубопроводов, является установка запорной арматуры, основным видом которой стали чугунные задвижки. Данная трубопроводная арматура может быть легко установлена своими руками, кроме того, это один из наиболее доступных видов комплектующих.

Именно благодаря своим положительным эксплуатационным характеристикам задвижка чугунная получила широкое распространение среди населения.

Что собой представляет задвижка

Запорная арматура полностью перекрывает движение жидкости или газа в трубе, так как имеет всего два рабочих положения — открыто и закрыто. Конструкция устройства состоит из таких элементов:

• Корпус;
• Запорный элемент, что выполнен в виде клина, шибера или параллельных дисков;
• Стальной шпиндель;
• Маховик или автоматический электропривод;
• Крышка корпуса.

Выдвижной шпиндель требует особенно тщательного ухода: его необходимо регулярно чистить и смазывать.

Детальное устройство задвижки

Достоинства, которыми обладает запорная арматура для трубопровода:

• Простая конструкция;
• Компактный размер;
• Небольшое гидравлическое сопротивление;
• Стойкость к коррозии;
• Устойчивость к химическому воздействию;
• Возможность применения для различной рабочей среды;
• Длительный срок эксплуатации.

Следует также отменить некоторые недостатки, которые характерны для изделий из чугуна:

• Хрупкость;
• Высокая вероятность механического повреждения.

Для предотвращения нарушения целостности изделий из чугуна, их запрещено крутить, проворачивать, сгибать или растягивать.

По типу присоединения к трубопроводу задвижка фланцевая. Основные параметры, которым соответствует фланцевая задвижка, включают:

• Диаметр прохода трубы — от 50 до 3000 мм;
• Рабочее давление — до 1, 6 МПа;
• Температура — до 75 градусов;
• Срок эксплуатации — приблизительно 8 лет.

В зависимости от типа затвора существуют следующие виды устройств из чугуна:

• Задвижка клиновая чугунная;
• Задвижка чугунная параллельная;
• Задвижка чугунная шиберная.

В зависимости от диаметра фланцевая задвижка может быть следующих типов:

• Полнопроходная;
• Суженная.

Полнопроходная фланцевая задвижка имеет диаметр, что соответствует диаметру трубы и характеризуется наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Суженная фланцевая задвижка имеет несколько меньший диаметр. С одной стороны это незначительно увеличивает гидравлическое сопротивление, однако использование имеет также положительные стороны: уменьшает износ уплотнительных элементов и снижает крутящий момент.

В зависимости от типа управления устройством различают:

• Ручные устройства, что приводятся в действие маховиком;
• Устройства с электроприводом.

Задвижка клиновая чугунная

Маховики устанавливаются в устройства с малым диаметром условного прохода (до 150 мм), электропривод — во всех остальных случаях. Электропривод позволяет управлять механизмом удаленно, превосходно подходит при размещении запорной арматуры в труднодоступном месте и автоматизирует технологический процесс.

Детальная характеристика арматуры по типам затворов

Фланцевая задвижка с клиновым затвором используется для магистральных трубопроводов, что имеют достаточно высокую рабочую температуру и давление. Такой вид запорной арматуры может быть установлен для системы водоснабжения, в том числе и питьевого.

Характерной особенностью является наличие невыдвижного штока и жесткого клина. Поток жидкости перекрывается за счет уплотнения между металлическими поверхностями двух элементов. Хотя на сегодняшний день в продаже можно встретить чугунные изделия с прорезиненным клином. Тогда герметичность перекрытия потока достигается благодаря соединению металла с резиной. Клиновая запорная арматура может быть не только фланцевая, но и резьбовая.

Параллельная задвижка бывает исключительно фланцевая. Она используется для инженерных сетей с небольшим давлением воды. В качестве запорного элемента применяется диск, что, соприкасаясь с выдвижным или невыдвижным штоком, перекрывает поток в системе.

Задвижки чугунные параллельные

Шиберная задвижка лучше всего подходит для труб, что транспортируют сыпучие, густые и вязкие рабочие среды. Как правило, она является межфланцевой, а поэтому имеет демократичную и доступную цену.

Использование запорной арматуры из чугуна

Задвижка чугунная используется преимущественно в жилищно-коммунальной сфере. Возможно использование запорной арматуры для таких инженерных сетей:

• Холодное и горячее водоснабжение;
• Канализация;
• Отопление;
• Газоснабжение;
• Нефтяные трубопроводы.

В последнее время чугунная запорная арматура стала все реже использоваться для систем отопления и водоснабжения, однако ее роль для канализации, паровой системы и транспортировки сыпучих остается по-прежнему значительной.

Как работает задвижка: устройство и принцип действия

Задвижки – очень популярный и распространенный тип запорной арматуры. Благодаря своей надежности и простой конструкции они востребованы на транспортных и технологических трубопроводах с самыми разнообразными рабочими средами. В зависимости от конструктивного и материального исполнения, задвижки могут использоваться в системах с рабочими давлениями до 25 МПа и температурами до +565 °С. Далее описана конструкция и принцип работы задвижек, приведена их классификация, а также отмечены особенности разных модификаций данной арматуры.

Из чего состоит задвижка?

Главные конструктивные элементы арматуры:

• корпус;
• крышка;
• затвор;
• резьбовая пара (шпиндель и гайка);
• сальниковое уплотнение;
• маховик (или другой управляющий элемент).

Устройство задвижки очень простое. Ее основу составляют корпус и крышка – именно они образуют полость, по которой движется рабочая среда. В полости арматуры находится затвор и (у части задвижек) механизм, обеспечивающий его передвижение, – резьбовая пара. Запирающий элемент движется перпендикулярно оси потока: опускаясь, он перекрывает просвет трубы, а поднимаясь, открывает. Механизм передвижения максимально простой – при вращении маховика вращается шток (шпиндель), который связан с запирающим элементом напрямую или через гайку. Вращательные движения маховика преобразуются в поступательные движения затвора.

Для герметичного перекрывания потока в корпусе задвижки обычно предусмотрены седла с уплотнительными поверхностями. Когда затвор опускается, он плотно примыкает к седлам, не позволяя среде проходить через полость задвижки. У корпуса также есть два конца для присоединения к патрубкам трубопровода. Они могут быть оснащены фланцами, резьбой или фаской для приварки. В месте выхода штока наружу находится сальник, который предотвращает утечку среды из задвижки.

Маховик – самый простой и распространенный орган управления задвижкой. На трубопроводах больших диаметров, где для перемещения затвора необходимо серьезное усилие, используются дополнительные устройства – механические редукторы, электро-, гидро- и пневмоприводы.

Для изготовления корпусных деталей задвижек чаще всего используется:

• чугун;
• сталь (легированная или нержавеющая).

Затвор, как правило, изготавливают из стали, которая лучше переносит работу в потоке среды. От материального исполнения арматуры зависит возможность ее применения с различными средами – неагрессивными или агрессивными, холодными или перегретыми. При этом задвижки (за редкими исключениями) используются только для полного перекрывания трубопровода и не подходят для регулировки потока. Если затвор оставить в полуоткрытом положении, он деформируется под давлением среды, что приведет к заклиниванию арматуры.

Типы задвижек

Общий принцип работы задвижек сходный – затвор, отсекающий поток среды, движется перпендикулярно этому потоку. Но существует несколько типов арматуры, которые отличаются конструкцией запирающего элемента и расположением резьбовой пары. Различают такие типы задвижек:

1. Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
2. Параллельные.
3. Шиберные.
4. Шланговые.

В зависимости от расположения ходового узла задвижки подразделяют на два типа:

• с выдвижным шпинделем;
• с невыдвижным шпинделем.

Устройство клиновых задвижек

В такой арматуре затвором выступает клин, а седла в корпусе расположены под углом. При закрывании задвижки клин опускается в пространство между седлами и плотно прилегает к ним, обеспечивая высокую герметичность перекрывания. Клин может иметь разную конструкцию:

1. Жесткий клин – металлическая пластина, сужающаяся книзу. Для надежного и герметичного перекрывания потока при изготовлении задвижки жесткий клин очень точно подгоняют под форму седел. Такой затвор очень прочный, но из-за своей жесткости может заклинивать при колебаниях температуры или давления среды. Кроме того, уплотнительные поверхности здесь довольно быстро изнашиваются.
2. Двухдисковый клин представляет собой более сложное устройство – он состоит из двух плоских дисков. Диски жестко скреплены между собой под тем же углом, под которым расположены седла в корпусе. В таких задвижках нет необходимости в идеальной подгонке клина под седла, так как элементы затвора способны частично «самоустанавливаться» во время его опускания. Эта особенность обеспечивает и повышенную герметичность перекрывания. Также задвижки с двухдисковым клином меньше подвержены заклиниванию и износу уплотнительных поверхностей.
3. Упругий клин состоит из дисков, скрепленных не жестко, а посредством упругого элемента. У такого затвора более простая конструкция, чем у двухдискового, но и возможности «самоустановки» меньше. При этом упругий клин также прощает некоторые погрешности при подгонке седел, он проще в изготовлении, чем жесткий затвор.

Принцип действия параллельных, шиберных и шланговых задвижек

Как разновидность клиновых иногда рассматривают и параллельные задвижки. Их затвор имеет не клиновидную форму, но по конструкции схож с двухдисковым клином. При этом диски затвора параллельных задвижек расположены параллельно друг другу. При перекрывании потока они прижимаются к уплотнительным поверхностям седел специальным клиновым грибком, который находится посредине.

Шиберные задвижки можно рассматривать как параллельные с одним диском. Это очень простые устройства, в которых поток среды отсекается плоским затвором, работающим подобно гильотине. Отдельные их модификации даже оснащаются ножевым затвором для разрушения частиц среды, попавших в корпус во время перекрытия трубопровода. Такая арматура используется с загрязненными средами, в которых есть много механических примесей. По герметичности перекрывания она существенно уступает клиновым задвижкам.

Шланговые устройства принципиально отличаются от остальных типов и по конструкции, и по принципу действия. Их относят к задвижкам, поскольку здесь выполняется классический принцип действия задвижки – просвет трубы перекрывается при опускании штока перпендикулярно потоку. У шланговых моделей нет затвора как такового, а через корпус проложен гибкий шланг. Когда трубопровод нужно перекрыть, при вращении маховика опускается шпиндель, который просто пережимает этот шланг.

Подобная конструкция полезна в трубопроводах, по которым транспортируются очень агрессивные среды. Наличие шланга в полости арматуры исключает контакт металлических элементов со средой и предупреждает их коррозию.

Как работают задвижки с выдвижным и невыдвижным штоком

Ходовой узел задвижки – резьбовое соединение шпиндель-гайка – основной элемент, который передает усилие от вращения маховика к затвору. Этот узел может быть расположен как в полости арматуры, так и снаружи:

1. Выдвижной шпиндель соединен с затвором своим нижним концом. Гайка расположена снаружи, и при вращении маховика шпиндель выдвигается вверх на величину хода затвора. Такая конструкция исключает контакт ходового узла с рабочей средой, что продлевает срок службы арматуры и позволяет использовать ее с более агрессивными средами (или при высоких температурах). Задвижки с выдвижным шпинделем более надежны и просты в обслуживании, поскольку существует свободный доступ к сальниковому уплотнению. Единственный минус подобных устройств – увеличенный вес и большая строительная высота, а также необходимость оставлять свободное место над маховиком для выдвижения шпинделя при открывании арматуры.
2. У задвижек с невыдвижным шпинделем ходовой узел находится в полости задвижки. Шток закреплен верхним концом и не меняет своего положения при открывании и закрывании устройства. Во время вращения маховика затвор вместе с ходовой гайкой передвигается вверх или вниз относительно шпинделя. Поскольку у таких устройств резьбовое соединение находится в рабочей среде, а доступ к сальнику закрыт, они менее устойчивы к агрессивным средам и сложным рабочим условиям. Их не устанавливают на ответственных объектах, но используют в обстоятельствах, когда важна малая строительная высота и небольшой вес.

Сравнительная таблица применения задвижек с выдвижным и невыдвижным штоком

Таким образом, несмотря на сходный принцип работы, разные типы задвижек имеют несколько отличное устройство и область применения. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Но мы готовы подобрать оптимальные задвижки для монтажа на вашем трубопроводе. Знакомьтесь с нашим каталогом и звоните +7 (812) 920-05-98 – специалисты «Компании Север» помогут вам с выбором арматуры подходящего устройства.

Типы чугунных задвижек

Чугунные задвижки — один из видов запорной арматуры, предназначенный для перекрытия потока жидкости или газа.
Самыми распространенными являются задвижки, корпус которых изготовлен из чугуна. Такие задвижки отличаются низкой стоимостью и хорошими литейными свойствами исходного материала.
О других видах задвижек вы можете прочитать в нашей статье “Типы задвижек”.
Эксплуатационные требования в трубопроводных системах различаются, поэтому в зависимости от конкретных условий применяются разные типы задвижек.

Устройство чугунной задвижки

Основные конструктивные элементы двух распространенных типов задвижек — с выдвижным и невыдвижным шпинделем.
Конструкция чугунной задвижки включает следующие элементы:

• Маховик — устройство ручного привода. Его вращение, посредством шпинделя 2, поднимает и опускает клин 6, являющийся запорным элементом. В нижнем положении он садится на седло корпуса 5 и герметично прикрывает проток присоединительного патрубка 8.
• Шпиндель — производит подъем и опускание клина 6. В конструкции с выдвижным шпинделем, при вращении маховика 1, шпиндель выдвигается из крышки 4 вверх, поднимая за собой клин 6. При этом увеличивается габарит устройства. В конструкции с недвижным шпинделем, при его вращении, клин 6 передвигается по его резьбе. Минусом такой конструкции является то, что шпиндель все время находится внутри корпуса 5 в среде рабочей жидкости или газа и подвергается разрушающему воздействию этой среды.
• Сальниковый узел — служит для уплотнения шпинделя 2 и крыши 4, предотвращая проникновение рабочей среды в окружающее пространство.
• Крышка — предназначена для опоры шпинделя 2, размещения сальникового узла 3 и герметизации рабочих объемов задвижки. Для возможности доступа к внутреннему устройству задвижки в целях осмотра, обслуживания и ремонта, крышка 4 крепится к корпусу 5 при помощи болтов или шпилек.
• Корпус — конструктивно является одним целым с присоединительным парубком 8 и оборудован седлом для посадки клина 6. Внутри корпуса располагаются все узлы и детали задвижки.
• Клин — запорный элемент. Посредством шпинделя 2 клин поднимается с седла корпуса 5 или опускается на него, в результате чего проток присоединительного парубка 8 открывается или закрывается. Помимо клина применяются другие формы запорных элементов — параллельная, шиберная.
• Уплотнительная поверхность — служит для надежного и износостойкого запирающего соединения клина 6 и седла корпуса 5. Изготавливается из стойких к химическим воздействиям и перепадам температур материалов, например, нитриловой или кремнийорганической резины, этиленпропилендиенового каучука, эластомеров для горячих сред. Некоторые типы задвижек устроены без уплотнительных поверхностей.
• Присоединительный патрубок — используется для соединения со входящим и выходящим плечами трубопровода.

В устройстве чугунной задвижки могут применять дополнительные конструктивные решения, призванные изменить ее эксплуатационные характеристики, влияющие на стоимость. Одна из таких модификаций — использование автоматизированного привода подъема и спуска запорного элемента вместо ручного, позволяет устанавливать задвижку в систему автоматического управления трубопроводами.

Установка чугунной задвижки

Проведение монтажа или демонтажа чугунной задвижки требует выполнения ряда требований и операций. Основные из них:

• Персонал, производящий работы, должен быть аттестован на знание норм и правил охраны труда, оснащен защитной одеждой и инструментом, иметь опыт установки устройств запорной арматуры.
• Перед началом установки нужно произвести визуальный осмотр внешних и внутренних частей корпуса задвижки и проконтролировать ее работоспособность, проделав три цикла работы затвора.
• Перед установкой, резьбу шпинделя нужно смазать в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.
• Подвешивание задвижки можно осуществлять только согласно схемы строповки в эксплуатационной документации. Для задвижек большой массы необходимо предусмотреть опору на месте установки, чтобы снять нагрузку с трубопровода.
• Выполнить отключение и сброс давления в трубопроводе.
• Выполнить промывку системы водой.
• Произвести очистку места установки от посторонних предметов и грязи.
• Подвести задвижку к присоединительным фланцам.
• Вставить предусмотренные инструкцией элементы крепежа в отверстия фланцев, установить необходимые уплотнительные устройства и материалы на стыки.
• Произвести затяжку крепежа специальным инструментом в том порядке и с тем усилием, которые указаны в эксплуатационной документации. После этого задвижку можно освободить от вспомогательных элементов крепления при монтаже.

Марки чугунных задвижек

Марки или модели чугунных задвижек устанавливаются Стандартом СТ ЦКБА 036-2017.
Подраздел 3.7 «Задвижки» в таблице 7 содержит перечень марок задвижек с наименованиями, перечнем типоразмеров, ссылками на конструкторскую документацию и ТУ или ГОСТ на изготовление и поставку.
В этой же таблице приводятся краткие технические характеристики чугунных задвижек.
Расшифровку основных параметров задвижек можно произвести по обозначению ее фигуры с помощью СТ ЦКБА 023-2015.

Согласно этому, для чугунных задвижек:

• Тип арматуры, например, задвижка — 30.
• Материал корпуса, например, чугун серый — ч.
• Тип привода. Если кроме ручного управления другого привода нет, код не указывается.
• Порядковый номер — присваивается регистрирующей организацией.
• Материал уплотнительных колец, например, латунь и бронза — бр.
• Исполнение. Цифра указывает вариант исполнения.

Рассмотрим пример из СТ ЦКБА 036-2017:
Задвижка параллельная, двухдисковая, t до +225°С.
Фигура 30ч6бр:

• Материал — серый чугун
• Привод — ручной
• Материал уплотнительных колец — латунь и бронза

Номинальное давление 10 кгс/см². Номинальные диаметры DN: 50, 80, 100.
Порядок маркировки чугунных задвижек в производстве регламентируется ГОСТ 4666-2015.

Приобрести чугунные задвижки вы можете в интернет-магазине “Промышленная Автоматизация”. Инженеры отдела продаж помогут вам с выбором, проконсультируют по возникшим вопросам эксплуатации и ухода.

Чугунные водопроводные и печные задвижки: виды и отличия

Трубопровод любого типа требует наличия специальных деталей, с помощью которых полностью перекрывается либо частично ограничивается поток рабочей среды. Для этого могут использоваться привычные всем нам вентили и краны. Однако наибольшее распространение получила такая запорная арматура, как задвижка чугунная. Полное перекрытие движения среды по магистрали осуществляется за счёт её установки под прямым углом к направлению потока рабочей среды.

Чугунные задвижки устанавливают на водопроводных магистралях самого разного назначения

Достоинства, недостатки и классификация

Специфика устройства чугунной задвижки заключается в том, что её запорный элемент может находиться только в одном из двух крайних положений – «Открыто» и «Закрыто». То есть она не предназначена для плавного регулирования объёма проходящего по трубопроводу вещества.

Чугунные задвижки обладают следующими основными преимуществами:

• пригодны для эксплуатации в самых разных условиях;
• имеют небольшую строительную длину;
• характеризуются незначительным гидравлическим сопротивлением. Благодаря этому свойству задвижка чугунная является неотъемлемым компонентом любого магистрального трубопровода;
• сравнительная простота конструкции.

Эксперты выделяют у таких устройств и ряд недостатков.

• изнашивание в затворе и корпусе задвижки уплотнительных поверхностей, которые трудно поддаются ремонту;
• для закрытия и открытия арматуры данного вида требуется немалое время;
• большая строительная высота (особенно касается это задвижки чугунной клиновой с выдвижным шпинделем).

Клиновая задвижка — один из самых распространенных видов подобных устройств

Классификация этих устройств осуществляется по трём основным критериям.

1. Конструкция запорной части. Задвижки бывают клиновые и параллельные.

2. Рабочее давление: высокое, среднее, низкое.

Полезно знать! О принадлежности к той или иной группе потребителю подскажет корпус изделия. Чугунные задвижки, рассчитанные для работы под низким давлением, имеют плоскую форму, при среднем уровне давления — овальную, а у способных выдерживать высокое давление корпус уже шарообразный.

3. Расположение ходового узла: с выдвижным шпинделем, с невыдвижным шпинделем.

Принцип функционирования и особенности

Параллельные чугунные задвижки перекрывают поток благодаря тому, что входящие в их конструкцию два последовательно соединённых диска раздвигаются, когда размещённый между ними клин опускается вниз. Уплотнительные кольца в корпусе и на дисках располагаются перпендикулярно оси задвижки.

Задвижки выпускаются разных диаметров, модели самых больших диаметров комплектуются электроприводами

Устройства параллельного типа из чугуна выпускаются на условное давление порядка 10 бар для пара и воды, температура которых достигает 200˚С. Диаметр изделий может быть 420, 350, 200, 125, 100, 80 и 50 миллиметров. Причём, детали с диаметрами 420-125 мм производятся и с электроприводом.

Такое исполнение позволяет управлять работой подобных устройств дистанционно. С учётом этого, установка задвижки чугунной с электроприводом практикуется в труднодоступных местах трубопровода. Перекрытие движения рабочей среды в этом случае выполняется с единого пульта контроля и управления работой магистрали.

Помимо простоты эксплуатации, задвижки с электроприводом ускоряют данный процесс. Нередко это бывает полезным, особенно, если трубопровод имеет большой диаметр. Поэтому задвижки с электроприводом часто можно увидеть на ответственных участках магистралей. Необходимо отметить одну особенность конструкции этих деталей. Электропривод может быть оснащён возвратной пружиной. Такое устройство запорного механизма обеспечивает в конечном итоге повышение скорости его реакции на сигнал управления.

В отличие от параллельной, закрытие прохода в клиновой задвижке выполняется укреплённым на шпинделе клином. При редком использовании этого механизма клин может заедать. К тому же, уплотнительные кольца в клиновой задвижке изнашиваются быстрее, чем в параллельной. Однако у изделия с обрезиненным клином этот недостаток проявляется не столь заметно. Из других особенностей такого технического решения стоит выделить:

• способность выдерживать скорость перемещения газообразной среды до 30 м/сек., а жидкой – до 4 м/сек;
• обрезиненный клинообразный диск позволяет проводить открывание и закрывание прохода с меньшими усилиями;
• сокращение крутящего момента в сочетании с плавностью работы задвижек чугунных с обрезиненным клином повышает удобство эксплуатации;
• для обрезиненной поверхности используется резина, качество которой соответствует требованиям международных стандартов;
• обрезиненный клин обеспечивает более высокие показатели прочности и герметичности запорной арматуры.

Для обеспечения высокой герметичности применяют задвижки с обрезиненным клином

Печная задвижка. Особенности конструкции

Запорная арматура данного типа монтируется в вытяжной воздуховод приборов отопления.

Полезная информация! Форма задвижки печной чугунной зависит от очертаний дымоходного канала. Иными словами, корпус такой запорной арматуры должен соответствовать геометрии воздуховода.

Как и в любую другую аналогичную по функционалу деталь, в неё входят следующие элементы:

• корпус. Представляет собой чугунную раму, на боковых гранях которой располагаются направляющие пазы;
• запорный элемент. Это – щитовая заслонка, движущаяся в пазах корпуса и герметизирующая дымоходный канал;
• управляющий механизм. Выглядит он как обычная рукоять, встраиваемая в щитовую заслонку.

Задвижка чугунная печная производится в двух вариантах.

Прямоугольная задвижка. Такое название не всегда выглядит корректным. Действительно, углы у неё составляют 90 градусов, но сегодня выпускаются образцы и с равными сторонами, то есть квадратные.

Задвижки для печи бывают разных форм и служат для регулировки тяги в дымоходе

Прямоугольный вариант может представлять собой достаточно габаритную печную задвижку с длиной заслонки до 600 миллиметров. Обычное место монтажа – дымоходные каналы русской печи, барбекю или камина. В настоящее время повышенным спросом пользуются задвижки со сторонами 26×13 см. Именно такой размер у типовой печной трубы жилого дома.

Задвижка с круглой рамой. Это особая задвижка, получившая название вьюшка. Её корпус выглядит в виде округлой плиты с круглым отверстием. Запорный элемент такой печной задвижки – диск, который, накрывая вышеуказанное отверстие, останавливает воздухообмен в дымоходе. Орган управления – рукоять — располагается по центру дисковой заслонки. Поскольку этот элемент разогревается «выхлопными» газами до высокой температуры, регулировать руками воздухообмен с помощью печной задвижки-вьюшки неудобно. Поэтому обычно её используют как дополнительную заслонку, открываемую перед розжигом печи. Закрывается она после того, как топливо сгорит полностью.

Монтаж задвижки чугунной фланцевой

Для соединения запорной арматуры существуют следующие способы:

• фланцевый;
• муфтовый;
• раструбный;
• сварка.

Кратко остановимся на технологии монтажа задвижки фланцевой, поскольку такая деталь получила наибольшее распространение.

1. Проверка соответствия обрезным фланцам.
2. Установка в каналы, расположенные на пластинах, уплотнительных колец.
3. Присоединение фланцев друг к другу.
4. Фиксация их при помощи болтов.
5. Плотное затягивание гаек.
6. Проверка герметичности стыков. При необходимости фланцевое соединение заделывается герметиком.

Чугунная запорная арматура для отопления и водоснабжения в последнее время стала использоваться реже. Однако для паровой системы, канализации и транспортировки сыпучих материалов, её роль по-прежнему значительна.

Особенности и назначение чугунных задвижек

Чугунная задвижка – тип запорной арматуры, предназначенный для перекрытия потока рабочей среды. При этом они не могут гибко регулировать гидравлические показатели системы. Благодаря простой и надежной конструкции они широко используются в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности как функциональная часть трубопроводов.

Особенности и назначение чугунных задвижек

Чугунная задвижка не относится к регулирующей арматуре, она является запорным элементом. Устройство может находиться только в двух положениях – «открыто» и «закрыто».

В закрытом состоянии она обеспечивает полную остановку потока жидкости или газа с высокой степенью герметизации за счет имеющихся внутри уплотнителей.

С помощью чугунной задвижки можно:

• полностью перекрыть подачу рабочей среды в незамкнутых трубопроводных контурах;
• перекрыть поток на каком-то отдельном участке трубопровода.

Обычно чугунные задвижки устанавливаются в магистральный трубопровод в качестве страховочного элемента: в случае аварийной ситуации с ее помощью можно избежать критической утечки воды или технологической жидкости, предотвратив порчу имущества, загрязнение окружающих поверхностей, грунтовых вод и водоемов. Но задвижки также могут использоваться и в штатных ситуациях, когда нужно временно ограничить поток воды или газа.

Обратите внимание! Схожим по принципу действия с чугунной задвижкой является шаровой кран, который также может полностью перекрывать поток воды или газа в трубе, но в отличие от задвижки кран позволяет еще и регулировать силу напора и скорость потока воды.

Устройство задвижки и принцип действия

Задвижка представляет собой устройство, которое врезается в трубопровод параллельно потоку рабочей среды.

В верхней части металлического корпуса находится управляющий элемент — штурвал, с помощью которого приводится в действие маховик, расположенный на оси конструкции и соединенный со шпинделем. Со шпинделем соединен клин – основной запорный элемент, обеспечивающий перекрытие потока воды в трубе. Для герметичности затвора внутри корпуса задвижки находятся уплотнительные кольца и сальники.

Корпус и внутренние составляющие задвижки изготавливается из различных марок чугуна: ковкого, серого, GG25, GGG40, а также сплава чугуна с шаровидным графитом. Изделия отличаются высокой прочностью и надежностью в эксплуатации.

Принцип действия чугунной задвижки достаточно прост: с помощью поворота штурвала (круглого управляющего элемента в форме кольца) приводится в действие маховик, который двигает шпиндель. Последний приводит в действие запорный элемент.

Последний представляет собой цельнолитой или двухдисковый клин, шибер или два параллельных металлических диска. Управление маховиком может производиться за счет физической силы человека либо с помощью электрического привода.

Типы и характеристика чугунных задвижек

Чугунные задвижки для трубопроводов делятся на несколько категорий. По типу запорного элемента они разделяются на:

• клиновые — запорный элемент имеет вид клиновидного металлического элемента, который двигается по вертикальной оси на двух направляющих, расположенных под небольшим углом в центральной части корпуса;
• шиберные – запорный элемент имеет вид плоской металлической пластины, которая двигается сверху вниз, перекрывая и пропуская жидкость;
• параллельные – имеют два диска, которые в положении «закрыто» прижимаются к специальным седлам.

Клиновые задвижки – наиболее распространенный вид чугунных задвижек, т.к. отличается наибольшей надежностью и рабочим ресурсом. Они, в свою очередь, делятся на еще три разновидности: с жестким клином, с двухдисковым клином и упругим клином. Первый подвид отличается высокой прочностью и абсолютной герметичностью в положении «закрыто».

Двухдисковый клин представляет собой раздвоенную конструкцию, избавляющую задвижку от недостатков жесткого клина – риска заклинивания. Упругий клин похож на двухдисковую разновидность, но внутри него имеется элемент, позволяющий сжиматься и разжиматься, обеспечивая плотное прилегание к седлам.

Независимо от разновидности, все чугунные задвижки имеют общие преимущества и некоторые недостатки. К плюсам устройств можно отнести:

• простота конструкции;
• компактность;
• устойчивость к коррозии;
• химическая стойкость;
• универсальность в применении;
• длительный срок эксплуатации.

Одно из ключевых преимуществ чугунных задвижек – минимальное влияние на гидравлические показатели трубопровода. После установки в систему они не ухудшают скорость и напор воды, не способствуют замедлению или ускорению потока.

Но, как другие виды запорной арматуры, чугунные задвижки имеют и некоторые минусы:

• постепенный износ и необходимость регулярной замены уплотнителей;
• хрупкость и уязвимость к механическим воздействиям (ударам, вибрации);
• необходимость прикладывать большое физическое усилие для поворота штурвала;
• риск заклинивания запорного элемента.

Это важно! Стандартные параметры трубопровода для установки задвижки не должны превышать следующие параметры: давление рабочей среды не должно превышать 1,6 МПа, а температура должна быть в пределах 75 градусов по Цельсию.

Сфера применения

Универсальность – одно из основных преимуществ чугунных задвижек – позволяет использовать их практически во всех сферах промышленности и жилищно-коммунального хозяйства.

В промышленности также можно увидеть задвижки в обустройстве технологических трубопроводов, подающих жидкие и газообразные химические вещества, нефтепродукты. Чаще всего используется в коммунальной сфере в трубопроводах горячей и холодной воды, газопроводах, системах отведения сточных вод.

Чаще всего задвижки можно увидеть в:

• трубопроводах холодного и горячего водоснабжения в многоквартирных и частных малоэтажных домах;
• городских системах канализации;
• магистральных газопроводах;
• технологических трубопроводах на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях;
• в сфере легкой промышленности по производству напитков, продуктов питания.