Uzavírací armatury jsou určeny k zablokování nebo otevření průtoku pracovního média v potrubí. Kohouty, šoupátka, ventily a škrticí klapky se používají jako uzavírací armatury na potrubích páry a horké vody.
Uzavírací armatury musí zajistit, aby jím v zavřeném stavu neprotékalo médium (tedy těsnost uzávěru), a také minimální hydraulický odpor pro dopravované médium v otevřeném stavu. Jako regulační ventily není dovoleno používat uzavírací ventily. Neúplné otevírání nebo zavírání uzavíracích ventilů vede ke škrcení dopravovaného média a zrychleném erozivním opotřebení pracovních ploch ventilu. Když je potrubí v provozu, musí být uzavírací ventily buď zcela otevřené, nebo zcela zavřené.
Nápisy na uzavíracích ventilech
Na ventilech, šoupátcích a pohonech musí být umístěny následující nápisy:
a) číslo nebo symbol uzavíracího nebo regulačního orgánu odpovídající provozním schématům a pokynům;
b) ukazatel směru otáčení směrem k zavírání („3“) a otevírání („O“),
Nápisy na ventilech, šoupátcích a pohonech jsou provedeny na následujících místech:
a) když je volant umístěn v blízkosti tělesa ventilu (závory) – na tělese nebo izolaci ventilu (brány) nebo na připevněné desce;
b) pro dálkové ovládání pomocí volantu – na sloupku nebo držáku volantu;
c) pro dálkové ovládání pomocí řetězu – na desce pevně spojené s držákem ozubeného kola a upevněné v poloze, která poskytuje nejlepší výhled z ovládací plošiny;
d) při dálkovém ovládání ventilu nebo ventilu umístěného pod podlahou servisního prostoru pomocí odnímatelného volantu (konec hřídele je zapuštěn do podlahy a zakryt víkem) – na víku zevnitř i zvenku;
e) pro dálkové ovládání pomocí elektrického pohonu – u startovacího spínače;
f) s dálkovým ovládáním musí být nápisy aplikovány i na setrvačníky ovládaných ventilů.
Západky
Podle zařízení pro zvedání šoupátka jsou ventily dodávány se zatahovacím a nezatahovacím dříkem. U ventilů se stoupajícím dříkem se vřeteno pohybuje nahoru a dolů a uzávěr se pohybuje s vřetenem. U ventilů se nestoupajícím vřetenem se ventil pohybuje nahoru a dolů podél závitu vyříznutého ve spodní části vřetene. Když tyč opustí těleso ventilu, těsnění ucpávky je vyrobeno z konopné náplně, která je uložena v kroužcích kolem tyče a stlačena jádrem. V současné době se stále více používají olejová těsnění vyrobená z fluoroplastových kroužků.
Šoupátko
а — s nezatahovací tyčí, б – s výsuvnou tyčí
(obr. a) ukazuje ventil s nestoupavým vřetenem s klínovým šoupátkem. Ventil se skládá z tělesa a krytu tělesa, mezi nimiž je vloženo paronitové těsnění. Závěrka se skládá ze dvou kotoučů a vložky. K pohybu uzávěru se používá tyč, závitové pouzdro a setrvačník. Ve spodní části tyče je závit, na který je našroubováno závitové pouzdro. Kotouče klínového šoupátka jsou volně připevněny k pouzdru. Jak se ruční kolo otáčí, závitové pouzdro se pohybuje nahoru nebo dolů podél závitů dříku a zvedá a spouští ventil.
U ventilů se stoupajícím dříkem (obr. b) je závit vyříznut v horní části dříku. Ve středu setrvačníku je upevněno závitové pouzdro ze slitiny mědi. Jak se setrvačník otáčí, tyč se zvedá nahoru nebo dolů podél závitů vyříznutých v závitovém pouzdru. Podle toho, jak moc tyč vyčnívá nad setrvačník, můžete určit stupeň otevření ventilu. Ventil má paralelní dvoukotoučový ventil. Kotouče závěrky se pohybují podél vodítek v pouzdře. Když je závora spuštěna úplně dolů, rozpěrný klín dosedne na spodek tělesa a odtlačením kotoučů od sebe je přitlačí k těsnicím plochám tělesa.
Jeřáby
Baterie se skládá ze dvou hlavních částí: stacionárního těla a otočné zástrčky. Kulový kohout 11b27bk má kuželku ve tvaru koule, jejíž těsnost zajišťují dva fluoroplastové těsnící kroužky s kulovou plochou.
kulový ventil
Mosazné těleso kohoutku 11b27bk se skládá ze dvou částí, které jsou sestaveny na závitu. Hliníková rukojeť baterie je upevněna ve dvou polohách – otevřená a zavřená. Připojení kohoutku k potrubí je spojkou. Ventil je plný, průměr otvoru v zátce je roven vnitřnímu průměru potrubí, proto kulový kohout vytváří nejmenší odpor průtoku. PTFE kroužky zajišťují vysokou těsnost kohoutku. Uzávěr kohoutku – zátka – se otáčí v těle kolem své osy. Chcete-li zástrčku zcela otevřít nebo zavřít, otočte ji o 90°. Kulové kohouty 11b27bk se používají na parovodních a horkovodních potrubích při tlacích do 1,6 MPa a teplotách do 150 °C.
Při vyšších tlacích a teplotách se používají kulové kohouty s odolnějšími těsnícími materiály. Kulový kohout M10S2 se skládá z těla 1 a víčka 2 vyrobeno z pozinkované oceli, propojené svorníky a maticemi. Míč 3 nerezová ocel utěsněná kroužky 5 vyrobeno z oceli (grafitem) zesíleného polytetrafluorethylenu PTFE. Jiný název pro tento polymer je teflon, v Rusku – fluoroplast – 4. Pero 7 ovládá tyč 4 vyrobeno z nerezové oceli, která otáčí míč 3 do polohy “zavřeno – otevřeno”. Tyč je utěsněna kroužky 6 vyrobeno z vyztuženého polytetrafluorethylenu PTFE. Připojení kulových kohoutů řady Ml OS k potrubí může být spojkové, přírubové nebo přivařovací.
Kulový kohout M10S2
Brány
Ventil blokuje průchod média pohybem šoupátka (ventilu) ve směru rovnoběžném s osou průtoku. Mezi výhody ventilů patří vysoká těsnost uzávěru, díky čemuž jsou široce používány na tepelných potrubích. Přírubový ventil 15ch14p je vyroben z litiny. Při instalaci na potrubí musí být litinové tvarovky chráněny před namáháním ohybem.
Plochá základna ventilu má těsnicí kroužek z plastu (fluoroplast). Ventil se pohybuje, když je vřeteno zašroubováno do běžící matice, pevně upevněné v hřebenu. Když se ruční kolo otáčí proti směru hodinových ručiček, tyč se zvedá a otevírá ventil. Ruční kolečko ukazuje směr otáčení pro otevření nebo zavření ventilu. Ventil je instalován tak, že proud média směřuje pod ventil a v uzavřené poloze na ventil tlačí ze strany sedla. Na těle ventilu je šipka udávající směr proudění média. Pokud je ventil nainstalován nesprávně, může se ventil při otevírání utrhnout. Navíc má takový ventil větší hydraulický odpor. Vřeteno na výstupu z tělesa má ucpávkové těsnění, které má podobnou konstrukci jako těsnění dříku ventilu. Mnoho ventilů má horní těsnění, které umožňuje výměnu těsnění s vřetenem zcela zvednutým. Přírubový ventil 15ch14p lze použít při tlaku nejvýše 1,6 MPa a teplotě nejvýše 225 °C.
Přírubový ventil 15ch14p
Objímkový ventil HV3
Bronzový ventil HV3 má kryt 4 šrouby do těla 1, do kterého je sedlo přišroubováno 2 vyrobeno z nerezové oceli. Ventil 3 vyrobeno z nerezové oceli upevněné na tyči 6, který může být vyroben z bronzu nebo nerezové oceli. Při výstupu z krytu je tyč utěsněna olejovým těsněním 5 vyrobeno z teflonu. Ke stlačení těsnění ucpávky se používá matice. 8, která tlačí na bronzovou skříň nápravy 7. Otáčení tyče je prováděno hliníkovým setrvačníkem 9.
Obtoky u uzavíracích ventilů
Pro regulaci rychlosti ohřevu kritických potrubí a také pro snížení tlakové ztráty napříč pracovními částmi ventilu musí být paralelně s ventilem instalovány obtoky, aby část toku média mohla obtékat ventil. Obtoky pro ventily a šoupátka poskytují:
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.
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.
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.
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.
