Среди трубопроводной арматуры существует множество устройств, но одно из центральных мест по праву занимают задвижки клиновые. Эти, на первый взгляд, простые механизмы являются критически важным элементом любой системы, где требуется надежное перекрытие потока рабочей среды, будь то вода в системе ЖКХ, нефть на магистральном трубопроводе или пар на промышленном предприятии. Компания «Profeq» предлагает разобраться в устройстве, видах и тонкостях выбора этой незаменимой запорной арматуры.
Принцип работы и конструктивные особенности
Клиновая задвижка — это тип запорной арматуры, в которой перекрывающий элемент, именуемый клином, движется перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Ее основная функция — полное открытие или полное закрытие прохода, поэтому использовать ее для регулирования потока не рекомендуется.
Основными элементами конструкции являются:
- Корпус и крышка: обычно изготавливаются из чугуна или стали и образуют герметичную полость, в которой перемещается затвор.
- Затвор (клин): главный рабочий орган, имеющий форму клина. При опускании он плотно входит между двумя седлами в корпусе, обеспечивая высокую герметичность.
- Шпиндель (шток): стержень, передающий вращательное движение от маховика или привода к клину, заставляя его двигаться вверх или вниз.
- Уплотнительные поверхности: расположены на клине и седлах корпуса. От их качества и износостойкости напрямую зависит класс герметичности задвижки.
- Маховик или привод: устройство для ручного или автоматического управления.
Принцип действия прост: при вращении маховика шпиндель начинает поступательное движение, поднимая или опуская клин. В положении «открыто» клин полностью уходит из проходного сечения, обеспечивая минимальное гидравлическое сопротивление, что является одним из ключевых преимуществ данного типа арматуры. В положении «закрыто» клин с усилием прижимается к седлам, герметично перекрывая поток.
Типы клиновых затворов
- Жесткий клин: цельная конструкция, обеспечивающая высокую прочность и надежность. Однако она чувствительна к температурным деформациям корпуса, что может привести к заклиниванию.
- Двухдисковый клин: состоит из двух дисков, расположенных под углом. Такая конструкция обладает способностью самоустанавливаться относительно седел, что компенсирует небольшие неточности изготовления и деформации, снижая риск заклинивания и износа.
- Упругий (обрезиненный) клин: часто используется в системах водоснабжения. Металлический сердечник покрыт эластомером (например, EPDM), что обеспечивает герметичность класса «А» даже при наличии в воде мелких абразивных частиц. Именно такие модели, как Zetkama 111 или RUSHWORK 100, представленные в каталоге «Profeq», идеально подходят для коммунальных сетей.
Ключевые виды клиновых задвижек
Классификация этой арматуры помогает точно подобрать изделие под конкретные технические условия.
По типу шпинделя
- С выдвижным шпинделем: при открытии шпиндель вместе с ходовой гайкой выдвигается над корпусом на величину хода затвора. Это наиболее распространенный тип. Его плюсы — ходовой узел не контактирует с рабочей средой, что облегчает обслуживание и продлевает срок службы. Минус — большая строительная высота, что требует больше места для монтажа.
- С невыдвижным шпинделем: резьба шпинделя и ходовая гайка находятся внутри корпуса, в прямом контакте с рабочей средой. При открытии шпиндель не меняет своего положения по высоте, вращаясь внутри клина. Такие задвижки компактны, но их применение ограничено средами, не вызывающими коррозию ходового узла.
По материалу корпуса
- Чугунные задвижки: самый распространенный и доступный по цене вариант. Используются в системах водоснабжения, отопления, канализации при относительно невысоких давлениях и температурах. Для защиты от коррозии их часто покрывают эпоксидной краской. Яркий пример — фланцевая чугунная задвижка Genebre 2102.
- Стальные задвижки: применяются в более ответственных и сложных условиях: на трубопроводах для транспортировки газа, нефти, пара, при высоких давлениях и температурах. Они прочнее и устойчивее к температурным перепадам.
- Задвижки из нержавеющей стали: Незаменимы для агрессивных сред в химической, пищевой и фармацевтической промышленности. Они обладают высочайшей коррозионной стойкостью. Примером служит муфтовая задвижка Genebre 2220 из нержавеющей стали.
По типу присоединения к трубопроводу
- Фланцевые: наиболее популярный тип. Задвижка монтируется с помощью комплекта фланцев, шпилек и прокладок, что обеспечивает простоту монтажа и демонтажа для ремонта или замены.
- Под приварку: обеспечивают максимальную герметичность и прочность соединения, полностью исключая протечки. Используются на особо ответственных участках трубопроводов.
Преимущества и сферы применения
Популярность клиновых задвижек обусловлена рядом неоспоримых достоинств:
- Низкое гидравлическое сопротивление в открытом положении.
- Простота и надежность конструкции.
- Возможность подачи рабочей среды в любом направлении.
- Широкий диапазон рабочих давлений и температур.
- Высокая ремонтопригодность.
Благодаря этим качествам, купить клиновые задвижки стремятся для самых разных отраслей:
- ЖКХ: системы горячего и холодного водоснабжения, отопления, канализации.
- Нефтегазовая промышленность: магистральные и технологические трубопроводы.
- Энергетика: паропроводы, системы охлаждения на ТЭЦ и АЭС.
- Химическая промышленность: транспортировка различных, в том числе агрессивных, сред.
- Пожаротушение: как часть систем водяного и пенного пожаротушения.
Как выбрать клиновую задвижку: рекомендации «Profeq»
Чтобы арматура служила долго и безотказно, при выборе необходимо учесть несколько ключевых параметров:
- Диаметр условного прохода (DN): должен соответствовать диаметру трубопровода.
- Номинальное давление (PN): максимальное давление рабочей среды, при котором обеспечивается безопасная работа.
- Температура рабочей среды: материалы задвижки должны выдерживать температурный режим системы.
- Характер рабочей среды: агрессивность и вязкость среды определяют выбор материала корпуса и уплотнений.
- Тип управления: для больших диаметров или труднодоступных мест может потребоваться задвижка с электроприводом, как, например, модель Zetkama 111D с приводом AUMA. Для стандартных задач достаточно ручного управления маховиком.
- Тип присоединения: фланцевое соединение универсально, но для особых условий может потребоваться приварное.
Например, для стандартной системы водопровода в жилом доме или на предприятии оптимальным выбором станут чугунные фланцевые задвижки с обрезиненным клином, такие как RUSHWORK 101 или Zetkama 111, рассчитанные на давление PN16. Они надежны, долговечны и обеспечивают отличную герметичность.