Šoupátka jsou velmi oblíbeným a běžným typem ventilů. Pro svou spolehlivost a jednoduchou konstrukci jsou žádané na dopravních a procesních potrubích s nejrůznějšími pracovními médii. Podle provedení a materiálového provedení lze šoupátka použít v systémech s provozními tlaky do 25 MPa a teplotami do +565 °C. Dále je popsána konstrukce a princip činnosti šoupátek, je uvedena jejich klasifikace a jsou uvedeny vlastnosti různých modifikací tohoto šoupátka.

Ventilové zařízení

Z čeho je ventil vyroben?

Hlavní konstrukční prvky výztuže:

  • bydlení;
  • kryt;
  • brána;
  • závitový pár (vřeteno a matice);
  • těsnění ucpávky;
  • setrvačník (nebo jiný ovládací prvek).

Ventilové zařízení je velmi jednoduché. Vychází z těla a krytu – tvoří dutinu, kterou se pohybuje pracovní médium. V dutině ventilu je uzávěr a (v blízkosti ventilů) mechanismus, který zajišťuje jeho pohyb – závitový pár. Uzamykací prvek se pohybuje kolmo k ose průtoku: klesá, uzavírá lumen potrubí a stoupá, otevírá se. Mechanismus pohybu je maximálně jednoduchý – při otáčení setrvačníku se otáčí tyč (vřeteno), které je spojeno s aretačním prvkem přímo nebo přes matici. Rotační pohyby setrvačníku jsou převedeny na translační pohyby uzávěru.

V tělese ventilu jsou obvykle uspořádána sedla s těsnicími plochami pro hermetické uzavření průtoku. Když je ventil spuštěn, těsně přiléhá k sedlům a zabraňuje průchodu média dutinou ventilu. Těleso má také dva konce pro připojení k potrubním armaturám. Mohou být vybaveny přírubami, závity nebo zkosením pro svařování. Na výstupu vřetene ven je ucpávka, která zabraňuje úniku média z ventilu.

Ruční kolo je nejjednodušší a nejběžnější ovládání ventilů. Na potrubí velkých průměrů, kde je k pohybu ventilu zapotřebí velká síla, se používají další zařízení – mechanické převodovky, elektrické, hydraulické a pneumatické pohony.

Pro výrobu dílů tělesa ventilu se nejčastěji používají:

  • litina;
  • ocel (legovaná nebo nerezová).

Klapka bývá ocelová, která lépe snáší práci v proudění média. Materiálové provedení armatury určuje možnost jejího použití s ​​různými médii – neagresivními nebo agresivními, studenými nebo přehřátými. Přitom šoupátka (až na vzácné výjimky) slouží pouze k úplnému uzavření potrubí a nejsou vhodná pro regulaci průtoku. Při ponechání ventilu v pootevřené poloze dojde k jeho deformaci pod tlakem média, což povede k zaseknutí ventilu.

Typy ventilů

Obecný princip činnosti šoupátek je podobný – šoupátko, které přerušuje tok média, se pohybuje kolmo k tomuto toku. Existuje však několik typů kování, které se liší konstrukcí zajišťovacího prvku a umístěním závitového páru. Existují takové typy ventilů:

  1. Klín (s pevným, dvoukotoučovým nebo elastickým klínem).
  2. Paralelní.
  3. Brána.
  4. Hadice.

V závislosti na umístění pojezdové jednotky jsou ventily rozděleny do dvou typů:

  • se zasouvacím vřetenem;
  • s pevným vřetenem.
READ
Jak vyrobit kartáč na čištění komína vlastníma rukama?

Zařízení klínového šoupátka

Ventilové zařízení

V takovém kování působí klín jako brána a sedadla v těle jsou umístěna pod úhlem. Když je ventil zavřený, klín klesá do prostoru mezi sedadly a těsně k nim přiléhá, ​​čímž zajišťuje vysokou těsnost překrytí. Klín může mít jiný design:

  1. Pevný klín – kovová deska zužující se dolů. Aby byl průtok spolehlivě a pevně blokován, je při výrobě ventilu velmi přesně přizpůsoben tvaru sedel tuhý klín. Takový ventil je velmi odolný, ale díky své tuhosti se může zaseknout při kolísání teploty nebo tlaku média. Kromě toho se zde těsnicí plochy poměrně rychle opotřebovávají.
  2. Dvoudiskový klín je složitější zařízení – skládá se ze dvou plochých disků. Disky jsou pevně spojeny dohromady ve stejném úhlu jako sedadla v karoserii. U takových ventilů není potřeba dokonalé dosednutí klínu k sedlům, protože prvky ventilu jsou schopny se částečně “samovyrovnat” při jeho spouštění. Tato vlastnost také poskytuje zvýšenou těsnost překrytí. Také ventily s dvojitým diskovým klínem jsou méně náchylné k zadření a opotřebení těsnicích ploch.
  3. Pružný klín sestává z kotoučů upevněných nikoli napevno, ale pomocí pružného prvku. Taková závěrka má jednodušší konstrukci než dvoukotoučová, ale také je zde méně možností „samoinstalace“. Pružný klín zároveň odpouští i některé chyby při montáži sedel, je jednodušší na výrobu než tuhá závěrka.
Princip činnosti paralelních, šoupátkových a škrticích ventilů

Paralelní šoupátka jsou někdy považována za druh klínových šoupátek. Jejich závěrka není klínového tvaru, ale je designově podobná dvoudiskovému klínu. V tomto případě jsou uzavírací kotouče paralelních ventilů vzájemně rovnoběžné. Při zablokování průtoku jsou přitlačovány k těsnicím plochám sedel speciální klínovou houbou, která je umístěna uprostřed.

Šoupátka lze považovat za paralelní s jedním kotoučem. Jedná se o velmi jednoduchá zařízení, ve kterých je proud média přerušen plochým uzávěrem, který funguje jako gilotina. Některé jejich modifikace jsou dokonce vybaveny nožovým uzávěrem pro ničení částic média, které se dostaly do tělesa při odstávce potrubí. Takové tvarovky se používají se znečištěnými médii, ve kterých je mnoho mechanických nečistot. Z hlediska těsnosti překrytí je výrazně horší než klínová šoupátka.

Hadicová zařízení se zásadně liší od ostatních typů jak v konstrukci, tak v principu činnosti. Jsou klasifikovány jako šoupátka, protože se zde provádí klasický princip činnosti ventilu – při spouštění vřetene kolmo k průtoku dochází k zablokování vůle potrubí. Hadicové modely nemají uzávěr jako takový, ale tělem je vedena pružná hadice. Když je potřeba vypnout potrubí, při otáčení ručního kola se vřeteno spustí, čímž se tato hadice jednoduše stlačí.

READ
Jak správně používat okenní tmel?

Tato konstrukce je užitečná v potrubích přepravujících velmi korozivní média. Přítomnost hadice v dutině ventilu vylučuje kontakt kovových prvků s médiem a zabraňuje jejich korozi.

Stoupající a nestoupající dříkové ventily

Jak fungují stoupací a nestoupající dříkové ventily

Pohon šoupátka je závitové spojení vřeteno-matice – hlavní prvek, který přenáší sílu z otáčení setrvačníku na šoupátko. Tento uzel může být umístěn jak v dutině výztuže, tak vně:

  1. Výsuvné vřeteno je svým spodním koncem spojeno s uzávěrem. Matice je umístěna na vnější straně a při otáčení ručního kola se vřeteno posune nahoru o velikost zdvihu závěrky. Tato konstrukce eliminuje kontakt pojezdové jednotky s pracovním médiem, což prodlužuje životnost ventilu a umožňuje jeho použití s ​​agresivnějšími médii (nebo při vysokých teplotách). Ventily se stoupajícím vřetenem jsou spolehlivější a snadněji se udržují, protože je snadný přístup k ucpávce. Jedinou nevýhodou takových zařízení je zvýšená hmotnost a vysoká konstrukční výška a také nutnost ponechat nad setrvačníkem volný prostor pro vysunutí vřetena při otevírání ventilu.
  2. U šoupátek s nestoupajícím vřetenem je pojezdová jednotka umístěna v dutině ventilu. Tyč je fixována svým horním koncem a při otevírání a zavírání zařízení nemění svou polohu. Během rotace setrvačníku se klapka spolu s běžící maticí pohybuje nahoru nebo dolů vzhledem k vřetenu. Protože taková zařízení mají v pracovním prostředí závitové připojení a přístup k ucpávce je uzavřen, jsou méně odolná vůči agresivním médiím a obtížným pracovním podmínkám. Neinstalují se v kritických zařízeních, ale používají se tam, kde je důležitá nízká stavební výška a nízká hmotnost.

Srovnávací tabulka pro stoupací a nestoupající vřeteno ventilů

Podmínky použití Šoupátka s nestoupajícím vřetenem Stoupající dříkové ventily
Rozsah průměrů DN, mm 40-500 15-1200
Rozsah maximálních pracovních tlaků PN, MPa 1,6 1,6-10,0
Teplotní rozsah přepravované látky, ºС -15 . + 130 -70 . + 450
Pracovní prostředí Čistá teplá a studená voda, neagresivní média (ropa, minerální oleje) Teplá a studená voda, látky s jakýmkoli stupněm agresivity, ropné produkty, plyn

Navzdory podobnému principu činnosti mají různé typy ventilů mírně odlišný design a rozsah. Každý z nich má své výhody a nevýhody. Jsme však připraveni vybrat optimální ventily pro instalaci na vaše potrubí. Seznamte se s naším katalogem a volejte +7 (812) 920-05-98 – specialisté společnosti Sever Vám pomohou s výběrem armatur pro vhodné zařízení.

Typy ventilů: zařízení, princip činnosti, odrůdy

Šoupátka jsou nedílnou součástí každého potrubí. Vynikají mezi podobnými zařízeními s různými modely, takže je důležité pochopit, jaké typy ventilů jsou a jak je správně ovládat. Rozumíme zařízení a odrůdám ventilů, výhodám a nevýhodám různých modelů, principu jejich fungování.

Rozsah použití: kde a jak se používají

Šoupátko je zařízení, které se v potrubních systémech používá od konce 19. století. Jako uzamykací mechanismus je zapotřebí ventil, aby se uzavřel tok procházející potrubím, ať už jde o kapalinu, plyn nebo viskózní médium. Používá se při opravách a údržbě v systémech různé úrovně složitosti, kde se používají produkty různých velikostí a provedení.

READ
Jak vybrat správnou velikost římské rolety?

Šoupátka se instalují na jakékoli potrubí o průměru od několika centimetrů do jednoho a půl až dvou metrů. Jejich ovládání může být ruční (na linkách o průměru do 40 cm), nebo pomocí elektrického pohonu (na velkých linkách). Všechny modely spojuje jednoduchý design, malá stavební délka, schopnost fungovat při různých teplotách a tlacích v systému.

Brány jsou instalovány v systémech jakéhokoli účelu:

  • V místních potrubích a dálnicích.
  • V přepravních potrubích ropného a plynárenského, chemického, potravinářského průmyslu.
  • V průmyslových podmínkách s čerpáním jakéhokoli, včetně agresivního nebo toxického, technologického média: kapalné, plynné, viskózní.
  • Na domácích potrubích malého průřezu s vodou nebo plynem.
  • Na stoupačkách vícepodlažních budov, v místech napojení potrubí do centrálního systému zásobování plynem a vodou.
  • K řízení provozu vodních tlakových zařízení, jako jsou požární hydranty nebo čerpací stanice.
  • Oblasti, kde se provádějí renovační práce.

Konstrukce ventilu pro potrubí

Klasický uzavírací ventil se od svého vynálezu konstrukčně příliš nezměnil. Od ostatních typů armatur se liší tím, že její zajišťovací část se pohybuje kolmo (příčně) k proudu pracovního média. Kromě zácpy se v designu rozlišuje tělo s tryskami a hnacím systémem.

Těleso a víko spolu se sestavou ucpávky tvoří dutinu, kterou se pohybuje kapalina nebo plyn. Pro výrobu pouzdra se ve většině případů používá litina nebo ocelové nerezové slitiny. Litina potřebuje další ošetření antikorozními sloučeninami, například epoxidovým základním nátěrem nebo barvivem obsahujícím slídu.

Zařízení se montuje do potrubí na přírubové nebo spojkové spoje. Uvnitř pouzdra je umístěna uzamykací sestava, která může mít několik konfigurací. Kryt je připevněn k pouzdru pomocí závitových spojů.

Na krytu je také připevněn uzamykací prvek; pohybuje se pomocí pohonu s hnacím mechanismem. Různé modely se mohou lišit typem pohonu a jeho umístěním, jinými technickými vlastnostmi, ale hlavní rozdíl spočívá ve způsobu pohybu vřetena.

Vřeteno je část, přes kterou se točivý moment z pohonu přenáší na blokovací prvek. Vřeteno (obvykle mluvíme o závitovém páru: vřeteno a matice) má tvar podlouhlého válce nebo hřídele (přibližně), rozděleného na tři části:

  • Lichoběžníkový profil, na kterém je vyříznut běžící závit.
  • Válcová část s hladkým (bez závitu) povrchem, na kterém je instalováno olejové těsnění (těsnicí zařízení).
  • Uzel spojující vřeteno se šroubem.

Podle způsobu pohybu se konstrukce hřídele dělí na dva typy:

  • Stahovací. Závit a matice vřetena jsou umístěny mimo tělo ventilu. V otevřené poloze se vřeteno vysouvá nahoru a zvedá klín. Šachta nepřichází do styku s obsahem potrubí, proto nekoroduje, ale zároveň zvyšuje stavební výšku zařízení, což není vhodné pro všechny podmínky instalace.
  • Nezatahovací. Hřídel zůstává v těle ventilu, nepohybuje se nahoru a dolů, ale otáčí se kolem své osy. To umožňuje použití mechanismu i ve stísněných prostorách. Nevýhodou je neustálý vliv pracovního prostředí na materiál vřetena.
READ
Jak správně vypustit místo vlastníma rukama?

Výhody a nevýhody použití

Ventily pro potrubí se nadále používají kvůli následujícím užitečným vlastnostem:

  • Jednoduchý a spolehlivý design. Princip fungování a hlavní detaily zůstaly nezměněny po více než sto padesát let, což svědčí o spolehlivosti konstrukčních součástí.
  • Snadnost použití. Uzávěr umožňuje zablokovat potrubí jakéhokoli průměru s relativně malým úsilím. Například s průměrem 100 mm je velmi obtížné otočit kuželkovým ventilem, kulový kohout je jednodušší, ale pouze pro silného člověka. Dobře namazaný a udržovaný ventilek dokáže otevřít a zavřít i dítě.
  • Zlepšený výkon. Zařízení jsou navržena pro provoz v širokém rozsahu teplot a tlaků. Některé odrůdy jsou navrženy tak, aby fungovaly pod vlivem nepřátelského přenášeného prostředí.
  • Spolehlivost práce. Provedení všech typů šoupátek se vyznačuje vysokou těsností. Jsou voleny v souladu s vnitřním průměrem potrubí, takže nejsou narušeny hydraulické parametry dopravovaného média. Pohyb klapky je plynulý, takže se plynule mění i průtok a nedochází k vodnímu rázu.
  • Snadná údržba, udržovatelnost. Použití matic nebo šroubů k montáži armatur usnadňuje instalaci a opravu. Opotřebovaný ventil lze snadno vyměnit za nový.

  • Pokračující operace. Osvědčená konstrukce a použití odolných materiálů zajišťují dlouhou životnost.

Následující vlastnosti jsou považovány za nevýhody:

  • Značná hmotnost ventilů určených pro obsluhu potrubí velkých průměrů vyžaduje speciální servisní vybavení nebo úsilí několika lidí. Pro největší průměry musíte použít systém s převodovkou (zesilovačem).
  • Výrobky z litiny jsou křehké, silný neopatrný úder může vést k rozbití.
  • Minus litina: je odolná, ale náchylná ke korozi ve vodě, takže těsnost může časem trpět.
  • Typickou poruchou ventilu je deformace pohyblivých uzamykacích částí a tvorba usazenin na nich, které brání jejich hermetickému uzavření.

Popis videa

O principu fungování ventilů v následujícím videu:

Typy závěrek

Typy ventilů pro potrubí lze klasifikovat mnoha způsoby; nejjednodušší je spolehnout se na rozdíly v konfiguraci uzavírací sestavy. Klasickou možností v postsovětském prostoru je klínové šoupátko. Jiný název pro mechanismus je paralelní (dvoukotoučový) ventil s následujícím zařízením:

  • Svisle je umístěna tyč (vřeteno), která je poháněna otáčením ručního kola.
  • Ve spodní části tyče je upevněn uzamykací párový prvek (líce, desky), který uzavírá vodu. Lícnice jsou vyrobeny z litiny a mají kulatý tvar a po okraji jsou opatřeny mosaznými zrcátky. Stejná zrcátka jsou v karoserii.
  • Když stopku spustíme (abychom zablokovali pohyb tekutiny), klín umístěný ve spodní části těla dosedne na představec, odtlačí tváře od sebe a ty jsou pevně přitlačeny ke zrcátkům v těle.
  • Těsnost západky je zajištěna pouze těsným broušením kovových zrcátek na lícnicích k zrcátkům na těle.
READ
Jak se zbavit bílé stříbřité rybky?

Toto není jediný typ ventilů pro potrubí. Rozšířil se uzamykací mechanismus s paralelním uspořádáním lícnic. Při sklopení představce zcela blokují proudění tekutiny a v krajní horní poloze přestávají být překážkou. Existují hadicové a otočné mechanismy. Funkce uzávěru hadice je založena na stlačení elastické hadice. U klapek je v kanálu potrubí disk, který se může otáčet kolem středové osy.

Dalším způsobem klasifikace zařízení je materiál výroby. Nejběžnější je litina; litinové tvarovky se instalují do systémů se středním dynamickým zatížením a s chemicky inertní dopravovanou látkou.

Ocelová šoupátka se instalují pod svařování nebo pod příruby. Takové kování jsou nejen odolné, ale také odolné vůči korozi; je navržen pro provoz v širokém rozsahu teplot a tlaků.

Vnitřní části jsou také vyrobeny z oceli nebo litiny. Jednotlivé malé díly (např. pouzdro na vřetenu) mohou být vyrobeny z mosazi nebo bronzu.

Kromě kovových částí mají šoupátka těsnění ucpávky. Nachází se v místě vstupu vřetena do tělesa a neumožňuje únik pracovního média. Těsnění ucpávky se vyrábí ve formě kroužku nebo šňůry a má několik modifikací: vyztužené lavsanovou nití, nerezovým drátem nebo skleněnou nití.

Podle způsobu výroby těla zařízení se dělí na následující poddruhy:

  • Obsazení. Hlavní výrobní metoda, která poskytuje zvýšenou pevnost během provozu.
  • Kované, ražené. Technologie umožňuje získat vysoce pevné a udržovatelné trupy. Části karoserie jsou spojeny svařováním.
  • Kombinovaný. Těleso je svařeno z dílů vyrobených lisováním a kováním.

Pohon je dostupný v následujících verzích:

  • Manuál. Síla je přenášena pomocí setrvačníku a závitového vřetena.
  • Elektrický. Šoupátko je ovládáno pohyblivým vřetenem; současně plní roli kotvy elektrické cívky.
  • Hydraulické. Vřeteno je poháněno hydraulickou kapalinou.
  • Pneumatický. K pohybu tyče dochází pod tlakem stlačeného vzduchu.

Popis videa

O značení ventilů v následujícím videu:

Nejdůležitější znaky

Pro provoz potrubí jakéhokoli typu jsou nutné ventily, jejichž úkolem je blokovat průtok látky pro opravu nebo údržbu systému. Princip kování je znám již z předminulého století; díky promyšlené konstrukci ventilu je bezporuchový v provozu, jednoduchý na obsluhu a údržbu.

Většina modelů je vyrobena z litiny nebo oceli. Každý systém obsahuje pouzdro s víkem (může být lité, svařované nebo lisované), klínový zámek (možné varianty) a pohonný systém.