Запорная арматура

Расмотрена только запорная трубопроводная арматура применяемая с насосами и на насосных станциях.

Основным параметрам запорной трубопроводной арматуры относят диаметр условного прохода Ду и условное давление рабочей среды Pу.

Диаметром условного прохода Ду называют номинальный внутренний диаметр трубопровода, на котором устанавливают арматуру. Значения Ду установлены ГОСТом. Диаметр Ду, как правило, не совпадает с фактическим диаметром трубопровода. Условным давлением Ру является наибольшее избыточное рабочее дав­ление при температуре рабочей среды 20 °С.

В каталогах трубопроводной запорной арматуры, кроме основных параметров обычно указаны ее рабочее и пробное давления. Рабочим давлением называют наибольшее избыточное давление, при котором арматура работает длительное время при рабочей температуре жидкой среды, а пробным давлением — избыточное давление, при котором трубопроводную арматуру и соединительные части трубопроводов подвергают гидравлическим испытаниям на прочность и плотность. При температуре рабочей среды 20 °С рабочее давление равно условному. Трубопроводную арматуру изготовляют для следующих условных давлений Ру: 0,1; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,4; 10; 12; 16 МПа. При определении условного давления и подборе необходимой трубопроводной арматуры допускается превышение до 5% фактического рабочего давления над указанным условным.

Запорная арматура. Ее назначение — перекрывать поток воды в трубопроводах. К такой арматуре относят задвижки, дисковые затворы, вентили, краны.

Задвижки оснащены запорным органом, перемещающимся возвратно-поступательно перпендикулярно оси потока жидкости. В зависимости от конструкции запорного органа их подразделяют на параллельные и клиновые. В параллельных задвижках проход корпуса перекрывается двумя подвижно соединенными между собой дисками, которые раздвигаются одним или двумя расположенными между ними клиньями, а в клиновых — одним клинообразным круглым диском, который помещается в гнезде между наклонными уплотняющими кольцами корпуса. Параллельные задвижки имеют некоторые преимущества перед клиновыми. Уплотняющие кольца их легче обрабатываются и мед­леннее изнашиваются. При относительно редком пользовании клиновой задвижкой запорный орган заклинивается, и для его открытия приходится прикладывать большие усилия. Задвижки изготавливают с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Выдвижной шпиндель при вращении совершает поступательное движение, а невыдвижной — только вращательное. Поэтому габаритные размеры задвижек с выдвижным шпинделем   больше  габаритных  размеров  задвижек  с  невыдвижным.

По положению выдвижного шпинделя можно судить о степени открытия задвижки. У такого шпинделя более удобно очистить и смазать резьбу. Закрываются задвижки обычно при вращении шпинделей по часовой стрелке. Шпиндели задвижек относитель­но небольших диаметров, рассчитанных на небольшие давления, приводят во вращение с помощью маховика или ключом с квад­ратным сечением, а задвижек больших диаметров, рассчитан­ных на большие давления,— с помощью редуктора с червячной или конической передачей.

Задвижки могут быть плоскими, овальными, круглыми. Плоские задвижки применяют при низких давлениях жидкости, овальные — при средних, круглые — при высоких. Корпус задвижек, рассчитанных на давление до 1 МПа, изготавливают из чугуна, а рассчитанных на давление более 1 МПа — из стали. Задвижки выпускают с ручным, электрическим (электромагнитные, соленоидные) и гидравлическим приводом. Задвижки с ручным приводом обычно имеют небольшой диаметр. Их используют в случаях, когда необходи­мости в частых перекрытиях трубопровода нет. Задвижки с электрическим приводом применяют при необходимости частого перекрытия трубопроводов больших диаметров. Этот привод позволяет легко автоматизировать работу задвижек. Недостаток задвижек с электрическим приводом — ненадежная работа в сырых помещениях. Поэтому их не рекомендуется размещать в местах с пониженной влажностью. В случаях аварийного отключения электропитания насосной станции только гидравлический привод может обеспечить автоматическое закрытие задвижек. Задвижки с таким приводом можно устанавливать и в сырых помещениях.

Схемы различных задвижек приведены на рисунке 1. Задвижки с выдвижным шпинделем выпускают диаметрами Ду = 50. ..400 мм и обозначают следующим образом: 30 ч 6 бр (30 — задвижка, ч — корпус из чугуна, 6 — номер модели, бр — уплотнительные поверхности из бронзы). Задвижки с невыдвижным шпинделем изготовляют диаметром Ду = 500 мм. Они имеют обозначение: 30 ч 15 бр (30 — задвижка, ч — корпус из чугуна; 15—номер модели, бр — уплотнительные поверхности из бронзы).

Клиновые задвижки с невыдвижным шпинделем, ручным приводом и червячной передачей (см. рис. 1) рассчитаны па давление ру = 2,5… 6,4 МПа. Их выпускают диаметрами Ду = 500, 600, 800 мм и обозначают следующим образом: 30 с 375 нж (30 — задвижка, с — корпус из углеродистой стали, 3 — привод с червячной передачей, 75—номер модели, нж — уплотнительные поверхности из нержавеющей стали).
Параллельные задвижки с выдвижным шпинделем с элект­рическим приводом (см. рис. 11.15, г) рассчитаны на давление ру = 0,25.. .6,4  МПа,  с  гидравлическим   (см.   рис. 1) — на давление ру=1 МПа. Задвижки с электрическим приводом из­готовляют диаметрами Ду=100…400 мм. Они имеют обозна­чение 30 ч 906 бр (30 — задвижка, ч — корпус из чугуна, 9 — электрический привод, 06 — номер модели, бр — уплотнительные поверхности из бронзы). Задвижки с гидравлическим приводом выпускают диаметрами Ду = 50. ..400 мм и обозначают следую­щим образом: 30 ч 706 бр (30 — задвижка, ч —корпус из чугу­на, 7 — гидравлический привод, 06 —номер модели, бр — уплотнительные поверхности из бронзы).

Гидравлический привод состоит из стального цилиндра, за­крепленного на корпусе задвижки (рис. 2). В цилиндре перемещается поршень, соединенный со шпинделем. Шпиндель проходит через корпус задвижки и крышку цилиндра и имеет сальниковые уплотнения. В качестве управляющей среды для задвижек диаметрами Ду = 50. ..150 мм используют минеральное масло, диаметрами Ду = 200…400 мм — минеральное масло или воду. Давление жидкости 1 МПа. Управляют задвижкой с помощью четырехходового крана.

Рис. 1. Схемы задвижек: а. б — параллельные с ручным приводом с выдвижным и невыдвижным шпинделем; е — клиновая с ручным приводом и невыдвижным шпинделем; г, д — параллельные с элект­рическим и гидравлическим приводом; / — запорный диск; 2 — корпУс; 3 — крышка; 4 — шпиндель; 5 — сальник; 6 — штУрвал; 7 — электропривод; 8 — маховик ручного привода; 9 — цилиндр;  10 — поршень

Рис.   2.   Схема   действия  задвижки с гидравлическим приводом: /,  // — положения  крана,  соответствующие       открытия   задвижки (/) и затвора (2) открытию и  закрытию  задвижки;  / —  диаметром  200  ММ

Такую же конструкцию имеют  затворы с электрическим  приводом. Конструкция   дисковых   поворотных затворов диаметрами ду = 150.. .300 мм, рассчитанных на давление Ру=1,2 МПа. Режим их закрытия изменяется в зависимости от гидравлического сопротивления дросселирующего устройства гидравлического привода. Процесс закрытия в начальной ста­дии идет быстро, а затем замедляется. Это обеспечивает равно­мерное изменение гидравлического сопротивления.

Вентили изготавливают относительно небольших диаметров и в основном устанавливают на системах внутреннего водоснаб­жения, а также на трубопроводах вспомогательных насосных установок, оросительных и осушительных насосных станций. Их открывают и закрывают с помощью золотника, насаженного на шпиндель. Степень открытия можно определить по высоте подъема шпинделя. Для подъема и опускания золотника на шпинделе имеется резьба.

Пробковые краны выпускают небольших диаметров. Сечение трубопровода перекрывает поворачивающийся на 90° конусный вкладыш (пробка), притертый к внутренней поверхности корпу­са. Поскольку сечение перекрывается очень быстро, процесс перекрытия может сопровождаться гидравлическим ударом.

Регулирующая запорная арматура - регуляторы расхода и регуляторы давления.

Аэрационная арматура - клапаны для впуска и защемления воздуха.

Общие сведения о насосном оборудовании - насосы, насосные станции.