Шиберный затвор с электроприводом: устройство, принцип действия, область применения

Все разновидности клапанов используются для разрешения или остановки основного потока рабочей среды внутри системы. К наиболее оригинальным следует отнести именно задвижки шиберного типа, которые превосходно справляются с поставленными задачами. Основным отличием конструкции принято считать металлическую пластину или клин, который выполняет функцию преграды. Таким образом, рабочая среда будет отвечать не только за перекрытие, но и за разрезание рабочей жидкости, которая протекает внутри самой задвижки. Отсюда и вытекает ее область применения.

Принцип действия устройства

 

К категории базовых элементов любого механизма, в котором производится соединение штоком задвижки посредством втулки, следует отнести редуктор и электрический двигатель. В зависимости от типов поступаемых на блок сигналов, через придаточный механизм двигатель будет оказывать некоторое воздействие на шток, способствуя смещению затвора в одно из положений – «закрыто» и «открыто».

 

Остановка в промежуточном положении также допускается, если подобная функция предустановлена защитным оборудованием. Такие элементы, как современные разновидности электрических приводов, оснащаются выключателями концевого типа и ограничительной муфтой (крутящего момента). При достижении (превышении) определенного показателя происходит отключение электрического двигателя.

С появлением функции возможного ограничения крутящего момента, стало возможным дальнейшее предотвращение преждевременного повреждения и выхода из строя столь дорогостоящего оборудования. Заклинивание также исключается, что позволяет полностью закрыть затвор, исключая возможность попадания в систему инородных частиц.

 

При использовании местных способов управления понадобится установка специального блока выносного типа или непосредственно на нем. При отсутствии питания от сети или возникновения неисправности регулировка положений задвижки будет осуществляться при помощи установленного маховика ручного дублера.

Преимущества устройства

К основным преимуществам использования задвижек, оснащенных электрическим приводом, следует отнести возможность осуществления управления дистанционно. Полная автоматизация всего рабочего процесса также возможна, но только при использовании полного комплекта оборудования.

 

Стоимость подобной комплектации обойдется несколько дороже, по сравнению с устройствами, которые оснащены механическими приводами, однако последующие эксплуатационные затраты полностью окупятся в ближайшее время за счет простоты обслуживания и более точной работы и наладке устройства. С их помощью реагировать на ситуации внештатного характера станет проще, что способствует предотвращению больших потерь.

Достоинства:

1. возможность установки и последующей эксплуатации в труднодоступных условиях и местах;
2. комфортное обслуживание и управление;
3. для закрытия и открытия заслонки понадобится совсем немного времени;
4. существенное снижение коэффициента гидравлических потерь.

Особенности шиберных затворов

 

Особенность подобных агрегатов можно назвать приемлемый показатель инертности. Это обусловлено тем, что затвору необходимо преодолеть существенное сопротивление среды, и для перекрытия понадобится значительно больше усилий и времени.

Для ускорения показателя срабатывания следует использовать такие методы:

1. снижается показатель прилагаемых усилий и полировка, находящаяся на поверхности ножа, а точнее ее качество;
2. уменьшение толщины лезвия, однако, чем меньше этот показатель, тем будет меньше показатель рабочего давления, при котором будет функционировать агрегат;
3. правильная заточка ножа позволит снизить показатель усилий разрезания транспортируемой среды.

В первую очередь следует обращать внимание на качество используемого при изготовлении оборудования материала. Зачастую речь идет о легированной и углеродистой стали. Каждая из комплектующих должна быть максимально защищена от возможного стирания в процессе эксплуатации, так как используемая среда имеет высокий показатель абразивности. При обустройстве систем промышленного назначения, принято использовать титановые комплектующие, которые несколько прочнее чугуна и других плотных сплавов.

При выборе основного устройства следует обращать особое внимание на уплотнители, а точнее, из какого материала они изготовлены. К наиболее прочным материалам относят EPDM резину. Она обладает превосходной стойкостью к стиранию и любым механическим воздействиям. Стоит обратить внимание на то, что работа затвора шиберного типа осуществляется в условиях повышенных нагрузок, поэтому предпочтение следует отдавать только моделям известных и проверенных производителей. Несмотря на более высокую стоимость, эксплуатационный срок будет у изделия несколько выше.

Конструктивные особенности и принцип работы

Задвижки будут перемещаться перпендикулярно основного рабочего потока, как и любые другие задвижки, однако шибер будет отвечать за открытие или закрытие проходного отверстия. Привод задвижки будет создавать определенное усилие, которое будет передаваться ему через шток (шпиндель).

 

В комплектацию задвижки шиберного типа включается:

1. узел уплотнения сальниковый;
2. уплотнитель;
3. стойка;
4. шибер или нож;
5. корпус.

Прижатый шибер к уплотнителю в закрытом состоянии задвижки шиберного типа, обеспечивает необходимый уровень герметичности. Прижимается материал под воздействием окружающей среды. Задвижка может иметь двухстороннюю и одностороннюю герметичность. Шток может применяться не выдвижного и выдвижного типа. Первый тип пользуется наибольшим спросом, так как позволяет проводить установку в весьма ограниченном пространстве.

Уплотнители

 

Задвижки шиберные могут выпускаться с одной из разновидностей уплотнений категории металл/металл. Возможно применение и мягких уплотнителей на основе синтетических материалов. Против нефтепродуктов дольше простоит именно прорезиненный элемент. Этиленпропилендиеновый каучук характеризуется как высококачественный материал, невероятной степени надежности. Такой материал имеет международное обозначение – EPDM и наше – СКЭПТ. Дает возможность работать со средами, имеющими в составе топливо и масла. Способен функционировать в условиях низких температур, однако эти признаки присущи лишь моделям на основе СКН.

Viton способны работать как в условиях высоких температур, так и при работе с агрессивными средами, при этом им присущ высокий показатель герметичности. Таким образом, продукция широко используется как в фармацевтической, так и пищевой промышленности, однако речь идет об уплотнителях, изготовленных на основе силикона. Верхняя часть задвижки всегда будет герметичной благодаря сальнику, для набивки которого принято использовать хлопчатобумажное волокно, графитосодержащие материалы и другие синтетические волокна.

Нож

Таким образом шибер или нож могут быть представлены в виде толстой плиты, в которой уплотнительные поверхности будут расположены параллельно. В самой плите проделывается небольшое отверстие, которое должно располагаться напротив патрубков при обустройстве шибера с проходным отверстием.

 

Если отверстие находится против патрубка, то задвижка будет находиться в положении «открыто». В тот момент, когда оно начинает сдвигаться и происходит закрытие. Кромка у ножа может быть острой для того, чтобы иметь возможность отсекать рабочий поток, в котором присутствуют различные твердые примеси, которые могут помешать задвижке опуститься вниз.

Скошенный край позволяет отсекать жидкость словно масло, что позволит перекрыть проход в кратчайшие сроки даже при условии работы с самыми вязкими составами. Для изготовления штоков с шибером принято использовать высококачественную сталь.

 

Нож подлежит регулярной полировке, ведь только так можно обеспечить идеальный показатель скольжения в тех местах, где происходит контакт с уплотнителем. Таким образом, удалось избежать возможного заклинивания и торможения в процессе эксплуатации агрегатов. Это актуально еще и тогда, когда в жидкости содержится огромное количество всевозможных соединений.

Корпус

 

Корпус задвижки может иметь цилиндрическую или прямоугольную форму. Делаться монолитным или цельным. Сварным или сборным методом. Исходя из некоторых особенностей узкого круга моделей, шибер и нижняя крышка могут быть съемными исходя из мер предосторожности и конструктивных особенностей выбранного оборудования. Корпус изготавливается из шаровидного графита в сочетании с высокопрочным чугуном (возможно серым) или низколегированной, углеродистой стали. Несомненно, используемый материал отразится на стойкости всей конструкции и на агрессивности окружающей среды, в случае наличия таковой.

Чугунные задвижки принято считать менее качественными и прочными по сравнению со стальными моделями. Таким образом, поверхность корпуса прекрасно справляется с моторными маслами, отработками, дизельным топливом и бензином. При необходимости, можно использовать и комбинированный вариант, в котором будет чугунный корпус, а контактирующие с жидкостями детали будут стальными. Эпоксидное покрытие поможет справиться с возможными последствиями коррозии.

Где применяются

 

Внедрение задвижек, оснащенных электроприводами, происходит регулярно. Таким образом, оборудование нашло свое применение в таких отраслях:

1. Объекты общественного назначения (пожаротушение).
2. В производственной сфере (регулирование газообразных и жидких сред).
3. При обустройстве систем, функционирующих в нефтехимической и нефтяной промышленности.
4. Жилищное и коммунальное хозяйство (вентиляция, отопление, водоотведение и водоснабжение).

Их применение обусловлено тем, что предоставляется возможность проведения монтажных работ в труднодоступных местах и в местах, где используются трубы большого сечения, что чревато образованием высокого показателя рабочего давления. Проведение каких-либо манипуляций вручную будет невозможным.