7.4.2. Вентили

Н азначение вентилей такое же, как и задвижки. Общий вид вен­тиля приведен на рис. 7.4.3. Запирающим органом вентилей являются золотники (или клапаны). Шпинделем с винтовой нарезкой регулируется расстояние от торца золотника (клапана) до седла, т.е. высота кольцевого зазора. Для этого золотник (клапан) соединен со шпинделем, а седло закреплено внутри корпуса вентиля. Высота кольцевого зазора определяет свободный проход вентиля. Внутренний диаметр седла в большинстве случаев принимают равным диаметру условного прохода Д_У.

Рис. 7.4.3. Конструкция вентиля:

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — шпиндель-шток; 4 —гайка ходовая; 5 — маховик; 6 — сопряжение штока с клапаном; 7 — клапан; 8 — съемное седло клапана.

Изготовление и ремонт вентилей проще, чем задвижек, так как трущиеся (уплотнительные) поверхности корпуса доступны для обработки. В то же время вентили имеют ограниченное примене­ние на технологических установках и применяются в основном на паро- и водопроводах. Причина заключается в конструктивных особенностях вентиля, а именно в перемещении запирающего органа — золотника (клапана) перпендикулярно направлению движения среды в трубопроводе. Благодаря этому гидравлические сопротивления в вентилях значительно больше, чем у задвижек. Для закрытия вентилей требуются большие усилия, чем для закрытия задвижек. Их не устанавливают на трубопроводах с густыми и вяз­кими жидкостями, а также на линейных участках с большим расходом среды.

Следует учесть, что вентили могут надежно работать только при движении среды в одном направлении (так, чтобы среда шла из-под клапана), в противном случае возможен отрыв клапана, который давлением среды прижмется к седлу и запрет вентиль. Чтобы избежать ошибки при монтаже, на корпусе вентиля стрелкой указано допустимое направление движения среды.

Вентили изготовляют с различными присоединительными концами: на резьбе, на фланцах и приварные. Они обычно имеют верхнее уплотнение, позволяющее отключить сальниковую камеру от полости корпуса при поднятом вверх до отказа шпинделе. Диаметр резьбовых вентилей обычно составляет до 150 мм.

Вентили выполняют также роль регулирующей и запорно-регулирующей арматуры. В основном они используются в данном качестве в редуцирующих узлах (узлах понижения давления). Вентиль, работающий как регулирующее или дроссельное устройство, высокой герметичностью в закрытом положении, как правило, не обладает в связи с износом уплотнительных поверхностей седла и затвора, вызываемым движением рабочей среды, с большими скоростями через рабочий орган. В ответственных объектах целесообразно за регулирующим вентилем устанавливать запорный, чтобы функции регулирования и герметизации выполнялись различными вентилями.

При монтаже коммуникаций контрольно-измерительных приборов распространены так называемые игольчатые клапаны, у которых запорным органом является острый конус — игла.

7.4.3. Краны

Краны – наиболее простые по конструкции запорные устройства. Запорным органом крана является конусная пробка или шар, боковая поверхность которых сидит в корпусе. Добиться точного регулирования расхода краном весьма трудно, поэтому его применяют главным образом как запорную, а не регулирующую арматуру.

Н а рис. 7.4.4 показан проб­ковый кран со смазкой. Пово­рот пробки 2 в корпусе 1 про­изводится при помощи руко­ятки. В крышке (нижней) расположен винт 4 для регулировки положения пробки по высоте, чем обеспе­чивается требуемый зазор между корпусом и пробкой. Винт герметизируется сальни­ковым устройством с манжетами.

Рис. 7.4.4. Кран пробковый (конусный) со смазкой.

Пробка с корпусом соприкасается по конической поверхно­сти и при повороте пробки путь трения по большому диаметру больше пути трения по малому, что создает условия для нерав­номерного износа рабочих поверхностей и потери герметично­сти. Большая площадь соприкосновения способствует «прикипанию» уплотнительных поверхностей при их длительном не­подвижном положении и затрудняет управление краном. Ввиду этого необходимо организовать регулярное техническое обслу­живание кранов, систематическую смазку и периодическое прово­рачивание пробки, чтобы обеспечить постоянную работоспособ­ность крана.

Рис. 7.4.5. Схема работы трехходового крана.

Применяют также трехходовые краны, служащие для одновременного соединения двух или трех трубопроводов. На рис. 7.4.5 показаны положения пробки при трех вариантах подключения трубо­проводов.

Н а газо и нефтеперерабатывающих заводах на наиболее ответственных участках вследствие наибольшей герметичности преимущественно используются в качестве запорных устройств шаровые краны. В процессе эксплуатации они должны находиться в полностью открытом или полностью закрытом положении. Ш.к. обеспечивают наименьшее гидравлическое сопротивление, а следовательно, наименьшую потерю давления при транспортировки среды.

К онструкция кранов (рис. 7.4.6) разборная. К корпусу 12 шпильками и гайками крепится крышка 1, уплотняемая резиновым кольцом 3. К корпусу и крышке приварены патрубки 19. Металлические уплотнительные кольца 11 на своем месте (при сборке) удерживаются технологиче­скими скобками 2. Гидропривод крепится на фланце 5 и вра­щает вал 6, который снабжен подшипником 4. Вал сцеплен с муфтой 9, при помощи которой поворачивается плавающий шар 10, уплотнение вала обеспечивается сальником 7. Уплотнение металлических ко­лец 11 в их соединении с корпусом 12 и крышкой 1 обеспечи­вается резиновыми кольцами 13. Трубки от мультипликаторов подсоединяются к штуцерам 18, через которые герметик по­падает в зазоры между кольцами 11 и шаром 10. Утечка гер­метика в полость корпуса предупреждается ниппелями 14 и резиновыми кольцами 13. Для снижения гидравлического со­противления крана внутри шара 10 вварена трубчатая обе­чайка 17 (свернутая из листа). Для удаления воздуха из полости крана при гидроиспытаниях служит пробка 8, а удале­ния конденсата — пробка 16. Мультипликатор, предназначенный для подачи герметика в кольцо на входе в кран, отключается запорным вентилем.

Шаровые краны выпускаются для подземной и назем­ной установок. Кран 1 (рис. 7.4.6 а,б) снабжен пневмогидроприводом, в состав которого входят: гидропривод 4, приводной вал 14 которого на­дет на к вадрат вала 15 крана или удлинителя 2, масляные баллоны открытия 6 и закрытия 5, мультипликатор 10 система трубопроводов, включая трубки b подачи герметика от муль­типликатора в уплотнительные кольца крана. Эти трубки со­общаются с мультипликатором 10 через блок 7 запорных вен­тилей, из которых один (через него герметик подается в уплотнительное кольцо, расположенное на выходе из крана) за­крыт. Для отключения блока управления от сети в конце пово­рота шара служит концевой выключатель 12, а для опреде­ления положения шара имеется указатель 11. Краны с пневмогидроприводом для подземной установки дополнительно имеют удлинитель 2 и колонну 3.

Рис. 7.4.6 а,б. Конструкция подземного шарового крана.