Главная страница
Навигация по странице:

  • ПРОХОДНЫЕ ВЕНТИЛИ

  • ПРЯМОТОЧНЫЕ ВЕНТИЛИ

  • УГЛОВЫЕ ВЕНТИЛИ

  • ДИАФРАГМОВЫЕ ВЕНТИЛИ

  • Ветилі опис. 2 и температурах сред от 200 до 450 С



    Скачать 0.57 Mb.
    Название2 и температурах сред от 200 до 450 С
    АнкорВетилі опис.doc
    Дата28.04.2017
    Размер0.57 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаВетилі опис.doc
    ТипДокументы
    #4624
    страница1 из 3
      1   2   3

    ВЕНТИЛИ

    К вентилям относят запорную арматуру с поступательным перемещением' затвора в направлении, параллельном потоку транспортируемой среды. Затвор перемещается, как правило, при помощи системы винт—ходовая гайка. Если к надежности и герметичности перекрытия прохода предъявляются высокие требования, широко применяют вентили для перекрывания потоков газообраз­ных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов до 300 мм (а в некоторых случаях и до 400 мм) при рабочих давлениях до 2500 кгс/см2 и температурах сред от —200 до +450 °С.

    Иногда, в отличие от задвижек и кранов, на базе вентилей достаточно просто могут быть созданы дросселирующие устройства с любой расходной характеристикой.

    По сравнению с другими видами запорной арматуры вентили имеют сле­дующие преимущества: возможность работы при высоких перепадах давле­ний на золотнике и при больших величинах рабочих давлений; простота кон­струкции, обслуживания и ремонта в условиях эксплуатации; меньший ход золотника (по сравнению с задвижками), необходимый для полного перекры­тия прохода (обычно 0,25 Бу); относительно небольшие габаритные размеры и масса; применение при высоких и сверхнизких температурах рабочей сре­ды; герметичность перекрытия прохода; использование в качестве регулирую­щего органа; установка на трубопроводе в любом положении (вертикальном или горизонтальном); исключение возможности возникновения гидравличе­ского удара.

    Для перекрытия потоков в трубопроводах с небольшими условными про­ходами (до 250 мм) и высокими перепадами давлений наряду с клапанами широко применяют вентили. Изготовление вентилей экономически целесооб­разно, так как их габаритные размеры, масса и стоимость при малых услов­ных диаметрах ниже, чем аналогичных задвижек.

    К недостаткам, общим для всех конструкций вентилей, относятся: высокое гидравлическое сопротивление (по сравнению с задвижками, дисковыми за­творами и кранами); невозможность применения на потоках сильно загряз­ненных сред, а также на средах с высокой вязкостью; большая строительная длина (по сравнению с задвижками и дисковыми затворами); подача среды только в одном направлении, определяемом конструкцией вентиля.

    Если сравнивать вентили с другими видами запорной арматуры (задвиж­ками, дисковыми затворами, кранами), применяемыми для перекрытия пото­ков сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов 250 мм и более, то они имеют большие массу, габаритные размеры и, следовательно, большую стоимость.

    Вследствие того, что усилия, возникающие на золотнике под действием перепада давлений, действуют по оси шпинделя, в вентилях с большим диа­метром условного прохода возрастают усилия трения в резьбе и возникает необходимость применения мощных приводов. Кроме того, применение венти­лей на магистральных трубопроводах из-за их большого гидравлического со­противления вряд ли рационально, так как это требует повышения мощности перекачивающего оборудования для повышения давления на входе системы. Отсюда дополнительные затраты, повышение расхода электроэнергии и т. п.

    Вентиль (рис. IV. 1 состоит из корпуса 1, в котором смонтирован узел за­твора, верхней 'крышки 5 с сальниковым устройством 6 и шпинделя 4). Внут­ренние поверхности корпуса 1 и верхней крышки 5 образуют рабочую полость вентиля. Корпус вентиля, представляющий собой литую конструкцию, симмет­ричную относительно продольной плоскости, снабжен двумя соосными па­трубками, имеющими фланцы для присоединения к трубопроводу. Узел затвора, состоящий из золотника 3 и кольцевого седла 2, предназна­чен для перекрытия потока среды.

    Золотник по форме представля­ет собой тело вращения с плоским основанием, на котором закрепле­но уплотнительное кольцо, изготов­ленное из металла, резины или фторопласта.

    Конструкция узла соединения золотника 3 со шпинделем 4 обес­печивает возможность смещения оси тарелки по отношению к оси шпинделя, что способствует плот­ному прилеганию уплотнятелыгого кольца золотника к седлу. Рабочая среда подается через входной пат­рубок (в данном случае под зо­лотник) .


    1 - корпус; 2 -седло; 3 - золотник; 4 - шпиндель; 5 - крышка; 6 - сальник; 7 - стойка; 8 - ходовая гайка; 9 - маховик

    Рисунок. 1в - Проходной вентиль с золотником тарельчатого типа
    Уплотнение в месте выхода шпинделя из рабочей полости осу­ществляется сальником 6, конст­рукция которого не отличается от конструкции сальниковых уст­ройств, применяемых в других ви­дах запорной арматуры. Несмотря на то, что для полного закрытия вентиля приходится преодолевать усилия среды, такое конструктив­ное решение позволяет заменить набивку сальника без отключения линии (при закрытом положении затвора). Можно заменить сальни­ковую набивку и при открытом положении затвора. Для этой цели предусматривается верхнее уплотнение. В верхней части золотника имеет­ся коническая -фаска, а в крышке — соответствующая проточка, -которая вы­полняет роль уплотнительного седла. Когда шпиндель полностью поднят, эти конические поверхности соприкасаются и прекращают доступ среды по шпин­делю к сальнику. Когда сальник необходимо перенабить без остановки техно­логического процесса, это уплотнение выполняют более тщательно. Уплотни-тельные поверхности наплавляют специальными сплавами, а затем при сборке вентиля притирают.

    В качестве привода использован маховик 9, соединенный со шпинделем. При вращении маховика золотник приходит в движение и перекрывает про­ход.

    Система винт - гайка предназначена для преобразования вращательного движения маховика привода в поступательное перемещение шпинделя. При монтаже вентилей предусматривают дополнительное свободное место с уче­том хода шпинделя, а тчкже защищают резьбовую часть шпинделя от за­грязнения и механических повреждений резьбы. Ходовая гайка (см. рис. 1У.1) жестко крепится в зерхней части бугельской стойки. При этом шток (шпин­дель), совершая поступательное движение, еще и вращается. Это несколько ухудшает работу сальникового уплотнения.

    Конструкции вентилей классифицируют по нескольким признакам, так как при проектировании различных технологических установок и схем, помимо гидравлических характеристик вентилей, большое значение имеет способ его монтажа на трубопроводе.

    По конструкции корпуса вентили подразделяют на проходные, прямоточ­ные, угловые и смесительные. По назначению их классифицируют на запор­ные, запорно-регулирующие и специальные. В свою очередь регулирующие вентили подразделяют по конструкции дроссельных устройств на вентили с профилированными золотниками и игольчатые. Аналогично запорные венти­ли то конструкции затворов (золотников) -подразделяют на -вентили тарель­чатые и диафрагмавые, а по -способу уплотнения шпинделя — на сальниковые и сильфовные.

    Приведенная классификация достаточно полно учитывает все остальные конструктивные типы вентилей. Ниже рассмотрены некоторые из наиболее часто встречающихся конструкций.
    ПРОХОДНЫЕ ВЕНТИЛИ
    Проходными называют вентили, которые имеют корпус с соосными или параллельными патрубками. Они предназначены для установки в пря­молинейных трубопроводах, широко применяются в практике и имеют преимущества, общие для всех вен­тилей.

    Проходные вентили имеют недо­статки: относительно высокое гидрав­лическое сопротивление; наличие зо­ны застоя; большие строительные раз­меры; сложность конструкции корпуса и относительно большую массу.

    Высокое гидравлическое сопротив­ление корпуса обусловливается там, что поток рабочей среды делает по крайней мере два поворота. Это соот­ветственно и увеличивает потери энергии. В нижней части корпуса, как правило, образуется зона застоя, кото­рая является местом скопления твер­дых частиц, различных включений и др. В современных конструкциях проходных вентилей образование зо­ны застоя пытаются исключить специ­альными закругленными формами внутренней полости корпуса.

    Большие строительные размеры корпусов проходных вентилей обус­ловливаются их конструкцией. Корпу­сы в вентилях с фланцевым и линзо­вым присоединениями к трубопрово­ду имеют наибольшие размеры.

    Проходной вентиль (рис. 1У.2) состоит из литого корпуса 1, на пере­мычке которого закреплено седло 2.



    1 - корпус; 2 - седло; 3 - золотник; 4 - крышка со стойкой; 5 - шпиндель; 6 - ходовая гайка;

    7 - маховик

    Рисунок 2в - Проходной запорный вентиль с усиленным золотником

    К корпусу крепится крышка 4, отлитая вместе с бугельной стойкой. На крышке смонтированы сальник и ходовая гайка 6, в которую ввинчен шпиндель 5. Последний связан с золотником 3 тарельчатого типа. Герметизация прохода в закрытом положении осущест­вляется по торцовой поверхности седла 2 и уплотнительного кольца, закреп­ленного на золотнике. Маховик закрепляют на шпинделе, который при вращении маховика совершает винтовое движение. Конец шпинделя, связанный с золотником, закруглен и упирается в подпятник. Это обеспечивает само­установку золотника по седлу, что устраняет перекосы и негерметичность и практически исключает вращение уплотняющего кольца по торцу седла после их соприкосновения. Ходовая гайка предохраняется от вращения при помощи неподвижного шпоночного соединения или винтовым стопором.

    Для уплотнения между крышкой и корпусом устанавливают прокладку, закрепленную между фланцами корпуса и крышки.

    Нижняя часть корпуса усилена ребром жесткости, что увеличивает его сопротивление моменту изгиба, возникающего обычно при неправильном мон­таже вентилей на трубопроводе. В целях уменьшения гидравлического сопро­тивления внутренняя полость корпуса вентиля выполнена закругленной. По­добная конструкция проходных вентилей наиболее распространена (за исклю­чением золотника, конструкций которых очень много).
    ПРЯМОТОЧНЫЕ ВЕНТИЛИ
    К прямоточным относят вентили, корпус которых имеет соосные патрубки, а ось шпинделя расположена под углом к оси прохода.

    Преимущества вентилей этого типа по сравнению с проходными следую­щие: относительно малое гидравлическое сопротивление; компактность конст­рукции; отсутствие зон застоя.Недостатки прямоточных вентилей— большая по сравнению с проходны­ми длина и относительно большая масса.

    В прямоточных вентилях угол между осями прохода и патрубков состав­ляет 45—60°. Вентиль (рис. 1У.З) состоит из корпуса 1 с навинченными на него фланцами. Уплотнительная кромка получена при обработке корпуса.


    1 - корпус; 2 - золотник; 3 - шток; 4 - крышка; 5 - сальник; 6 - стоика; 7 - маховик; 8 - ходовая гайка; 9 - шпиндель; 10 – сцепка

    Рисунок 3в - Прямоточный вентиль
    В этой конструкции крышка 4 крепится к корпусу вместе со стойкой 6'. Сальниковое устройство 5 обычной конструкции с нажимным фланцем. На стойке жестко посажена ходовая гайка 8. Наиболее интересным в рассматри­ваемой конструкции является то, что узел соединения 10, штока 3 со шпин­делем 9 вынесен за пределы корпуса. Таким образом, шпиндель, вращаясь и поступательно перемещаясь, передает штоку, а с ним и золотнику только по­ступательное движение. Этим устраняется вращение золотника, а также улуч­шаются условия работы сальниковой набивки. Золотник состоит из тарелки с приваренным к ней полым штоком. Этим облегчается конструкция затвора.

    Не меньший интерес представляет конструкция прямоточного вентиля (рис. У1.4), в котором в качестве запорного элемента применена диафрагма (мембрана), связанная с тарелкой плунжера. Верхняя часть мембраны слу­жит одновременно уплотнительным элементом, разделяющим рабочую по­лость вентиля и окружающую атмосферу. Это уплотнение прижимается к верхнему фланцу корпуса / крышкой 5. В прямоточном вентиле данной кон­струкции отсутствует сальник, что позволяет существенно уменьшить его га­баритные размеры. Перекрытие прохода достаточно герметично. Ось шпинде­ля в отличие от приведенной ранее конструкции перпендикулярна оси пат­рубков.



    1 - корпус; 2 - мембрана; 3 – маховик; 4 - шпиндель; 5 - крышка

    Рисунок 4в - Прямоточный мембранный вентиль
    В прямоточном вентиле (рис. 1У.5, а), несмотря на обычное решение об­щей компоновки (ось шпинделя 5 наполнена под углом к оси патрубков), корпус состоит из двух частей простой конфигурации, очень удобной для массового производства, — собственно корпуса / и патрубка 2 с двумя флан­цами. Седло 3 одновременно является соединяющим и центрирующим эле­ментом патрубка и корпуса. В такой конструкции отпадает необходимость в верхней крышке, так как этот разъем практически не нужен. Доступ к дроссельной паре возможен со стороны патрубка. Сальниковое устройство 6 смонтировано непосредственно на корпусе. Это существенно уменьшает га­баритные размеры вентиля. Отсутствие крышки позволяет отлить стойку вме­сте с корпусом. При этом конструкция его становится монолитной и надежной. Однако недостаток такого конструктивного решения заключается в том, что уплотнение (золотник и седло) оказывается под непосредственным воз­действием усилий, действующих на патрубок со стороны трубопровода. Это при неправильном монтаже может достаточно легко нарушить герметичность вентиля. Кроме того, привод развивает достаточно большое усилие, необходимое для гер­метизации прохода, поэтому шпильки, соединяющие патру­бок с корпусом, воспринимают значительную суммарную на­грузку. Оригинальность такого конструктивного решения за­ключается еще и в том, что прямоточный вентиль легко можно превратить о угловой. Для этого достаточно переста­вить патрубок, как показано на рис. 1У.5, б.



    а - прямоточный; б - угловой;

    1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3 - седло; 4 - золотник; 5 - шпиндель; 6 - сальник; 7 - нажимная гайка; 8 - ходовая гайка

    Рисунок 5в - Запорный вентиль
    Интересным является так­же и конструктивное решение сальникового устройства, ис­ключающее применение нажим­ного фланца для затягивания набивки сальника. Его роль вы­полняет гайка 7, одновременно служащая направляющей для шпинделя и элементом, предо­храняющим от попадания гря­зи в резьбовую часть шпинделя.

    УГЛОВЫЕ ВЕНТИЛИ
    Угловые вентили имеют кор­пус с перпендикулярно располо­женными патрубками, причем один из патрубков соосен или параллелен оси дроссельной па­ры (седла и золотника). Венти­ли этого типа предназначены для соединения двух частей трубопровода, расположенных перпендикулярно друг другу (например, горизонтально и вертикально) или для монтажа на повороте.

    Эти вентили по сравнению с проходными более компакт­ны по конструкции, меньше по массе и не имеют застойных зон в корпусе. К недостаткам угловых вентилей относятся: относительно высокое (посравнению с прямоточными) гидравлическое сопротивление .и (большая высота.

    Угловой вентиль (рис. 1У.6) предназначен для работы при давлениях ра­бочей среды, меньших 64 кгс/см2, и при невысоких температурах. Он состоит из корпуса 1, на котором закреплена крышка 4, отлитая вместе со стойкой. На стойке крепится ходовая гайка 6 и сальник 5. Набивка саль:1и:п состоитиз уплотнительных колец. Ходовая гайка предохраняется от вращения вокруг оси при помощи винтов.


    1 - корпус; 2 золотник; 3 - шпиндель; 4 - крышка; 5 - сальник; 6 - ходовая гайка; 7 – маховик

    Рисунок 6в - Угловой запорный вентиль
    В этой конструкции седло заменяется уплотнитель-ной поверхностью, полученной обработкой перемычки корпуса. Тарельчатый золотник 2 соединен со шпинделем 3. Это предотвращает вращение золотника в закрытом положении затвора. Маховик закрепляется на шпинделе.

    Недостаток вентиля — отсутствие сменного седла в корпусе. При износе уплотнительной кромки и потере герметичности требуется механическая обра-йп«" -кпгтчгя Это достаточно сложботка корпуса. с>то достаточно ^шл-но в условиях эксплуатации, особен­но если вентиль с большим условным проходом.

    Между патрубками проходит реб­ро жесткости, которое воспринимает изгибающие усилия от трубопроводов при монтаже вентиля. Приведенная конструкция незначительно отличает­ся от других конструкций угловых за­порных вентилей. Эти различия каса­ются в основном затвора, сальнико­вых устройств и расположения систе­мы винт—гайка.
    ДИАФРАГМОВЫЕ ВЕНТИЛИ
    Диафрагмовым (или мембранным) называется вентиль, у которого запор­ный элемент — эластичная диафраг­ма (мембрана), перекрывающая про­ход. Диафрагмовые вентили предназ­начены для перекрывания потоков сред при невысоких температурах (до 100—150 °С) и невысоких рабочих давлениях. К преимуществам венти­лей относятся: простота конструкций; отсутствие сальника, зон застоя и карманов; невысокое гидравлическое сопротивление; небольшие габаритные размеры и масса.

    Основной недостаток вентилей это­го типа — относительно небольшой срок службы мембраны. Применение мембраны в качестве запорного эле­мента, который одновременно служит и для разделения рабочей полости вентиля с окружающей атмосферой, исключает необходимость в сальнико­вом устройстве, что существенно упрощает конструкцию. Однако, учитывая, что обычные мембраны не в состоя­нии «совершать» большой ход, предусматривают в рабочей полости корпуса в месте перекрытия потока значительное сужение потока. Это существенно увеличивает гидравлическое сопротивление корпуса. Наконец, появляется и проблема полного исключения вращательного движения тарелки во избежа­ние «скручивания» мембраны, которое может привести к ее разрыву. При этом маховик соединяется ходовой гайкой, а шток совершает поступательное движение. Одновременно предусматриваются и аварийные устройства, сохра­няющие герметичность вентиля в случае разрушения (прорыва) мембраны.

    Диафрагмовый вентиль (рис. 1У.7) состоит из корпуса 1, на котором за­креплена крышка 6. Запорным элементом служит мембрана 2, одновременно герметизирующая рабочую полость. Мембрана перемещается под действием золотника (грибка) 3, поверхность которого по профилю совпадает с узкой частью корпуса. Для предотвращения разрыва мембраны от давления среды предусмотрена телескопическая опора из колец 8.



    1 - корпус; 2 - мембрана; 3 - золотник; 4 - шпиндель; 5 - ходовая гайка; 6 - крышка; 7 - маховик; 8 – опорные кольца

    Рисунок 7в – Диафрагмовый вентиль
    Мембрана прижимается к корпусу крышкой 6, на которой крепится, ходо­вая гайка 5, связанная с маховиком. В этой конструкции грибок, присоединяе­мый к шпинделю 4, фиксируется при вращении.

    Мембранные вентили часто выпускают с футеровкой внутренних поверх­ностей коппуса оезиной. полиэтиленом или эмалированными.
      1   2   3
    написать администратору сайта