Что такое клиновая задвижка?

Что такое клиновая задвижка?

    Клиновая задвижка – популярный тип трубопроводной арматуры. Позволяет контролировать прохождение рабочей среды по трубе, при необходимости блокируя поток. В статье расскажем об устройстве, особенностях работы и ключевых характеристиках задвижек. Также остановимся на плюсах, минусах и областях применения.

Конструкция и работа клиновой задвижки

    Задвижка включает несколько конструктивных элементов:
• Металлический корпус с крышкой и сквозным отверстием, через которое будет проходить рабочая среда. На корпусе также должны быть присоединительные элементы для монтажа на трубу (фланцы, участки под приварку, муфтовые соединения).
• Подвижный затвор клиновидной формы, который может опускаться и примыкать к седлам, плотно перекрывая сечение трубопровода. Исполнение затвора может отличаться в разных моделях. В открытом состоянии элемент поднят и находится в верхней части корпуса.
• Ходовой узел со шпинделем (штоком). Существует два варианта исполнения шпинделя – выдвижной и невыдвижной. В моделях первого типа шток полностью поднимается и в открытом положении находится снаружи корпуса. В невыдвижных исполнениях шпиндель постоянно расположен в корпусе, соприкасаясь с потоком. Невыдвижные штоки более компактны, но сложнее в обслуживании и менее износостойкие.
• Управляющие элементы, приводящие шпиндель в движение. В зависимости от комплектации модели это могут быть маховики, электроприводы.
    Посмотреть расположение всех перечисленных деталей поможет наглядная схема, демонстрирующая типовую конструкцию клиновой задвижки в разрезе. Строение узла обеспечивает простой принцип действия: при повороте маховика или активации автоматического привода шток перемещается и давит на затвор. Клиновидный запирающий элемент опускается, соприкасается с седлами и фиксируется в положении «закрыто». При открывании узла соединение размыкается, клин убирается наверх, открывая проход для рабочей среды.

Преимущества и недостатки арматуры

    Устройство клиновой задвижки обеспечивает несколько преимуществ:
• Низкое гидравлическое сопротивление. Открытый узел пропускает поток почти без препятствий, поэтому отлично подходит для высоконагруженных систем, в которых важна скорость движения рабочей среды.
• Надежность и большой срок службы. Качественная, правильно подобранная арматура стабильно работает как на сетях со стандартными нагрузками, так и на трубопроводах с повышенными показателями давления и температуры.
• Большой ассортимент моделей разных размеров, подходящих для комплектации систем с разными техническими характеристиками.
• Высокая герметичность в закрытом состоянии. Клиновые задвижки полностью перекрывают поток, обеспечивая блокировку участка трубы без протечек.
• Небольшая строительная длина.
    К ограничениям клиновых задвижек относят невозможность регулировки интенсивности потока: есть только два рабочих положения – полностью открыто или полностью закрыто. Еще один недостаток такой арматуры – небыстрая работа, для открывания или закрывания требуется несколько поворотов маховика. Минусом также считается относительно большая строительная высота (у моделей с невыдвижным шпинделем высота по определению меньше, но они больше подвержены износу).

Применение клиновых задвижек

    Основное назначение любой запорной арматуры – перекрывание потоков в трубопроводах. Клиновые задвижки отличаются универсальностью, поэтому могут применяться на объектах с разными параметрами. Чаще всего их устанавливают на водопроводах, системах водяного отопления, подачи пара, газопроводах с природным газом, трубах с нефтепродуктами и другими транспортируемыми средами.
    Задвижки находят широкое применение в жилищно-коммунальном хозяйстве. Конструктивная простота и разнообразие технических характеристик позволяют встраивать их в магистральные линии и трубы, предназначенные для подачи ресурсов непосредственно потребителям. Клиновые задвижные элементы также востребованы в промышленности.

Виды клиновых задвижек

    Ассортимент задвижной арматуры включает модели с разными техническими характеристиками. Они отличаются по способу управления, материалам изготовления крышки, корпуса и других деталей. Важными параметрами также являются конструктивное исполнение клиновидного затвора и особенности установки.

По характеристикам привода

    Задвижки комплектуются ручным или автоматическим приводом. В первом случае в верхней части корпуса предусмотрен маховик, который необходимо поворачивать вручную. На моделях небольших диаметров такое управление достаточно удобно, однако на средних и крупных трубах нужны слишком большие усилия. Поэтому, для удобства обслуживающего персонала, такие задвижки комплектуются редукторами, упрощающими поворачивание маховика.
    На модели с автоматическим управлением устанавливаются электрические приводы. Это значит, что движением шпинделя управляет не оператор вручную, а электрический мотор. Промышленные трубопроводные системы также могут комплектоваться пневматическими или гидравлическими приводами.

По материалу корпуса и способу изготовления

    Для изготовления востребованных типов клиновых задвижек используются сплавы с разными характеристиками. Чаще всего применяются:
• Чугун – самый популярный материал, используется как для малых, так и для больших диаметров запорных элементов. К преимуществам чугунных задвижек относят устойчивость к высоким температурам, длительный срок работы, неприхотливость к условиям эксплуатации. Чтобы улучшить характеристики чугуна, оборудование дополнительно покрывают защитными покрытиями.
• Сталь – еще один распространенный вид сырья для трубопроводных задвижек. Стальные модели прочные, надежные, подходят для высокотемпературных систем, сетей с перепадами давления, трубопроводов с агрессивными рабочими средами. Широкий ассортимент марок стали с разными техническими параметрами позволяет подобрать сплав практически под любую задачу.
• Латунь – обычно применяется для изготовления клиновых задвижек небольших диаметров. Латунные модели также отличаются прочностью, сохраняют хорошие эксплуатационные характеристики при высоких температурах и в условиях повышенной влажности.
    Металлические задвижки могут быть литыми или штампованными. Чтобы получить стальные детали необходимой конфигурации, производители также применяют сварку и другие технологии.

По конструктивным особенностям клина

    По конструкции запорного элемента выделяют три основных вида клиновых задвижек:
• С жестким клином. Затвор в таких моделях представляет собой цельный металлический элемент. Жесткий клин обеспечивает высокую степень герметичности, он прочный и надежный. Основной недостаток таких исполнений – необходимость точной подгонки размеров деталей, из-за чего повышается сложность изготовления. Кроме того, из-за температурных расширений металла жесткие затворы иногда заклинивают.
• С упругим клином. Конструктивно такие задвижки похожи на вариацию с жестким клином, однако детали затвора в них соединены упругим уплотнителем. Упругие затворы реже заклинивает, они устойчивы к температурным перепадам и неприхотливы в эксплуатации.
• С двухдисковым клином, который состоит из двух частей. Такие затворы более тяжелые, для их изготовления требуется больше металла. При правильной настройке функционируют стабильно, имеют низкую вероятность заклинивания.
    Клин задвижки может быть обрезиненным. Слой прочного, упругого полимера (например, EPDM) улучшает эксплуатационные характеристики элемента: делает его более герметичным и долговечным. Минус обрезиненных задвижек – повышенная чувствительность к загрязнениям рабочей среды.

Монтаж задвижек

    По способу монтажа выделяют следующие типы клиновых задвижек:
• Фланцевые. Большая часть промышленных запорных элементов устанавливается на фланцы. Простые разборные соединения подходят как для чугунных моделей, так и для клиновых задвижек из стали или других металлов. Фланцевый крепеж легко разбирается, если требуется обслуживание узла.
• Приварные. Если на трубопроводе допустимо использовать сварку, можно выбрать приварную клиновую задвижку. Главный минус такого способа монтажа – невозможность разборки узла. Для ремонта или замены придется разрезать трубу.
• Муфтовые соединения используются, в основном, на моделях малых размеров. При необходимости их можно разобрать без повреждения трубы.
    Правила монтажа зависят от разновидности клиновой задвижки, исполнения присоединительных элементов. Основные рекомендации по установке описаны в технической документации на запорную арматуру, подготовленной производителем.
    ООО «Газоучет» предлагает большой ассортимент клиновых, шиберных, шаровых задвижек разных производителей (польской сборки, российского, китайского производства). На сайте также можно купить вентили, краны, приборы учета, компенсаторы, фильтры и множество других категорий востребованных товаров для комплектации трубопроводов.