Чугунная задвижка

Что такое чугунная задвижка?

Чугунная задвижка – это задвижка, корпус и крышка которой изготовлены из чугуна. Чугунные задвижки используются уже сотни лет. Чугунная задвижка обладает отличной термостойкостью, поскольку может выдерживать высокие температуры около 1150^o C. Чугунные задвижки также обладают высокой прочностью, что позволяет им работать в условиях высокого давления. Однако прочность чугунной задвижки зависит от класса чугуна. Некоторые чугунные задвижки могут выдерживать высокое давление около 500 psi. Чугунная задвижка, как следует из названия, использует затвор для управления потоком жидкости. Чугунные задвижки используют затвор либо для открытия, либо для закрытия потока жидкости. Эти клапаны являются двунаправленными. Поток жидкости и затвор в чугунных задвижках перпендикулярны друг другу. Таким образом, жидкость течет по прямой линии, не меняя направления в чугунной задвижке, что помогает снизить потери давления. Чугунные задвижки имеют низкое сопротивление жидкости, так как они разработаны для улучшения ламинарного потока (плавный поток/поток без турбулентности). Чугунные задвижки устойчивы к коррозии, что позволяет использовать их даже в агрессивных средах. Эти клапаны обладают высокой устойчивостью к давлению и температуре. Однако чугунные задвижки имеют низкую устойчивость к ударным повреждениям, поскольку материал, из которого они изготовлены (чугун), обладает низкой пластичностью.

Рисунок: Чугунная задвижка.

Компоненты чугунной задвижки

Корпус клапана

Корпус клапана в чугунной задвижке является основным компонентом, поскольку в нем расположены все внутренние части клапана. Корпус арматуры всегда делается очень прочным, чтобы он мог помочь арматуре выдержать высокое давление и высокую температуру. В чугунных задвижках корпус задвижки изготавливается из чугуна. Поскольку чугун является прочным материалом и устойчив к высоким температурам, это помогает чугунным задвижкам выдерживать термические деформации.

Капот

Колпак – это компонент чугунной задвижки, который устанавливается поверх корпуса задвижки и закрывает внутренние компоненты чугунной задвижки. Кожух также изготавливается из чугуна, как и корпус задвижки. Верхняя часть присоединяется к корпусу арматуры с помощью винтов или болтов и гаек. Винтовое соединение с верхней частью обеспечивает герметичное уплотнение, исключающее утечку, и используется в системах среднего и высокого давления. Соединение “болт-крышка” обеспечивает герметичность, исключающую утечку, и используется в системах высокого давления. Болтовое соединение имеет тенденцию утяжелять чугунную задвижку по сравнению с резьбовым соединением из-за использования болтов и гаек.

Маховик/привод

Маховик – это компонент, используемый в ручных чугунных задвижках. Если чугунная задвижка не ручная, она приводится в действие приводом. Маховик/привод используется для передачи крутящего момента на другой компонент, называемый штоком. Шток передает крутящий момент на затвор для открытия/закрытия потока жидкости. Приводы, которые могут быть использованы в чугунной задвижке, включают гидравлические, пневматические и электрические приводы. 

Стебель

Шток – это деталь чугунной задвижки, которая соединена с приводом/маховиком для создания усилия для открытия/закрытия задвижки. Шток также изготавливается из прочного материала, например, чугуна или другого материала, например, латуни или бронзы. Производители чугунных задвижек проектируют шток таким образом, что при движении он вызывает движение затвора, заставляя его либо закрывать, либо открывать задвижку для потока жидкости.

Сиденье

Седло в чугунной задвижке – это внутренний элемент, который соприкасается с затвором для создания герметичного уплотнения без утечек. В чугунных задвижках седло соприкасается с затвором, когда задвижка закрыта. В чугунных задвижках седло является неотъемлемой частью корпуса клапана или имеет конфигурацию кольца седла. Кольцо седла запрессовывается или вкручивается в корпус арматуры. Прессованное седло используется в системах с более высоким давлением. Седло в чугунной задвижке может быть изготовлено из других материалов, кроме чугуна. Однако этот материал должен выдерживать температуры, предназначенные для данного применения. Некоторые из надежных материалов, используемых в чугунной задвижке для изготовления седла, включают бронзу и латунь, а также PTFE. Однако PTFE нельзя использовать в высокотемпературных приложениях, так как он может деформироваться под воздействием теплового нагрева.

Ворота

Затвор – это элемент чугунной задвижки, который используется для закрытия/открытия потока жидкости. Затвор в чугунной задвижке соединен со штоком таким образом, что при вращении маховика он может линейно перемещаться вверх или вниз, открывая или закрывая поток жидкости соответственно.

Отделка

Накладка – это собирательное название внутренних компонентов чугунной задвижки. К этим компонентам относятся шток, поверхность корпуса арматуры, втулка, уплотнительная поверхность затвора и другие. Эти компоненты работают вместе для повышения эффективности работы чугунной задвижки. Выход из строя одного компонента влияет на эффективность и срок службы всей чугунной задвижки.

Рисунок: Компоненты чугунной задвижки.

Как работает чугунная задвижка?

Чугунные задвижки работают за счет использования затвора для улучшения контроля жидкости в трубопроводе. Затвор в чугунной задвижке соединен со штоком. Шток соединен с приводом/ручным колесом. При вращении привода/ручного колеса поворачивается шток, который передает усилие на затвор. Сила помогает затвору линейно перемещаться вверх или вниз, открывая или закрывая чугунную задвижку соответственно. Чугунные задвижки являются двунаправленными, поэтому их можно использовать в любом направлении по выбору. Вращение маховика против часовой стрелки помогает открыть задвижку, а вращение маховика по часовой стрелке помогает закрыть задвижку. Жидкость проходит через затвор в чугунной задвижке в перпендикулярном направлении, что помогает уменьшить сопротивление жидкости.

Рисунок: Работа чугунной задвижки.

Типы чугунных задвижек

Чугунные задвижки с восходящим и невосходящим штоком

Чугунные задвижки с поднимающимся штоком также известны как задвижки с наружным винтом и ярмом (OS&Y). Название OS&Y дано потому, что эти клапаны имеют открытый винт, выступающий над верхней частью крышки. Чугунные задвижки с поднимающимся штоком используются в различных сферах, среди которых насосные станции водоснабжения. Чугунные задвижки с поднимающимся штоком выгодны тем, что очень легко определить, когда клапан открыт или закрыт, глядя на положение винта или штока. Чугунные задвижки с не поднимающимся штоком сконструированы таким образом, что шток может вращаться в крышке. В этом типе чугунных задвижек затвор опускается или поднимается с помощью резьбы на конце штока. Производители чугунных задвижек оснащают задвижки с неподнимающимся штоком манометром или указателем, который показывает, когда задвижка закрыта или открыта.

Параллельная дисковая чугунная задвижка

Это чугунные задвижки, которые состоят из двух дисков, установленных друг от друга на параллельных седлах с помощью пружины в месте закрытия. Параллельная дисковая чугунная задвижка имеет один из самых известных клапанов, известный как чугунная ножевая задвижка с двумя параллельными седлами и шибером между седлами для улучшения перекрытия жидкости. В некоторых случаях параллельные дисковые чугунные задвижки ограничиваются перепадами и применением при низком давлении.

Рисунок: Параллельная дисковая чугунная задвижка.

Чугунная задвижка со сплошной кромкой

Чугунная задвижка со сплошным клином – это арматура, используемая в основном в таких сферах, как воздушное хозяйство, газ и нефть. В этих задвижках используется клиновидная форма для увеличения дополнительной нагрузки на седло. Чугунные задвижки со сплошным клином могут быть установлены в любом направлении, подходящем для рабочей среды. В некоторых случаях может возникнуть ситуация, когда чугунная задвижка со сплошным клином не может быть открыта до тех пор, пока клапан не нагреется под воздействием температуры системы. Такая ситуация известна как тепловое ослепление.

Рисунок: Цельнолитая чугунная задвижка.

Задвижка чугунная с гибким клином

Чугунная задвижка с гибким клином – это арматура, в которой используется один затвор с гибким клином и разрезом вокруг него. Прорезь имеет различную глубину, форму и размер. Чугунная задвижка с гибким клином не имеет проблем с тепловым сжатием и расширением, так как затвор сконструирован таким образом, чтобы компенсировать тепловые изменения и, следовательно, легко открываться. Благодаря таким повышенным тепловым возможностям чугунные задвижки с гибким клином используются в паровых системах для предотвращения теплового ослепления.

Задвижка чугунная с разъемным клином

Чугунные задвижки с разъемным клином – это задвижки с двумя отдельными половинами. Такая конструкция позволяет угловому клину между наружными поверхностями прилегать к седлу клапана, что улучшает саморегулирование и самовыравнивание обеих посадочных поверхностей.

Чугунные задвижки с перекрытием

Плитные чугунные задвижки – это унитарные клапаны с отверстиями размером с расточку. Когда чугунные задвижки с перекрытием открываются, отверстие совпадает с двумя кольцами седла. Благодаря такой конструкции клапан контролирует поток жидкости с небольшой турбулентностью. Чугунная задвижка с перекрытием помогает снизить перепад давления в системе потока жидкости. Производители чугунных задвижек с перекрытием проектируют эту арматуру с пробкой. Пробка используется для удаления грязи, которая может скапливаться в полости задвижки. Эти задвижки необходимо содержать в чистоте, поэтому и возникает необходимость в пробке. Чугунные задвижки с перекрытием используются в различных областях, в том числе для транспортировки сырой нефти и природного газа.

Применение чугунных задвижек

• Чугунные задвижки используются на паровых электростанциях.
• Чугунные задвижки используются в системах с солеными жидкостями.
• Чугунные задвижки используются при транспортировке сырой нефти и жидкостей природного газа.
• Они используются для управления потоком суспензий.
• Они используются для управления потоками газа, пара и жидкостей.
• Чугунные задвижки используются на химических предприятиях.
• Чугунные задвижки используются в системах с высоким давлением и высокой температурой.
• Чугунные задвижки используются в пищевой промышленности и производстве напитков.
• Они используются в фармацевтической промышленности.

Преимущества чугунных задвижек

• Чугунные задвижки имеют низкий перепад давления.
• Чугунные задвижки имеют низкое сопротивление жидкости, поскольку поток жидкости направлен перпендикулярно затвору клапана.
• Чугунная задвижка может выдерживать высокие температуры до 1150^o C.
• Эти клапаны обладают высокой прочностью, чтобы выдерживать высокое давление.
• Чугунные задвижки могут использоваться в качестве двунаправленных клапанов.
• Эти клапаны являются энергоэффективными, поскольку поток жидкости имеет очень малую турбулентность, так как жидкость течет перпендикулярно затвору клапана.
• Чугунные задвижки имеют простую конструкцию корпуса, что облегчает ремонт, очистку и обслуживание арматуры.
• Чугунные задвижки используются в полностью открытом или полностью закрытом состоянии, что помогает уменьшить эрозию на уплотнительных поверхностях.

Недостатки чугунных задвижек

• Чугунные задвижки подвержены ударным повреждениям, поскольку их пластичность низка.
• Чугунные задвижки медленно открываются/закрываются.
• Чугунные задвижки требуют большой площади для эксплуатации, обслуживания и установки.
• Чугунные задвижки не предназначены для дросселирования.

Поиск и устранение неисправностей чугунных задвижек

Утечка в седле клапана

• Засорение материала в седле клапана. Откройте клапан достаточно высоко, чтобы получить высокую скорость для вымывания засорившейся грязи. Повторите тот же процесс несколько раз, чтобы убедиться, что вся грязь/мусор удалены.
• Это также может быть вызвано повреждением седла. Проверьте уплотнение седла и замените его, если оно повреждено.

Утечка в стебле

• Повреждены уплотнительные кольца. Замените уплотнительные кольца.
• Ослабление болтов сальниковой набивки. Затяните болты сальниковой набивки. Если неисправность сохраняется, замените систему сальниковой набивки.

Утечка в корпусе клапана

• Корпус клапана может быть треснут или поврежден. Это может быть вызвано материалом чугуна, из которого изготовлен корпус задвижки, обладающим низкой пластичностью и, следовательно, склонным к ударным повреждениям. В случае повреждения чугунного корпуса задвижки замените корпус.

Утечка в соединениях

• Ослабленные болты и гайки. Затяните болты и гайки.
• Изношенные прокладки. Замените прокладки.

Ручка не работает

• Это может быть связано с засорением посторонними частицами. Очистите посторонние материалы.
• Рукоятка может быть повреждена. При необходимости замените рукоятку.

Чугунная задвижка не работает

• Сломанный шток. Замените шток.
• Нарушено зацепление затвора и штока. Замените изделие при необходимости.
• Неправильная центровка штока. Проверьте шток и выровняйте его.

Резюме

Чугунные задвижки – это задвижки, изготовленные из чугуна. У этих задвижек верхняя часть и корпус клапана изготовлены из чугуна. Использование чугуна для изготовления чугунных задвижек предпочтительно, поскольку этот материал обладает высокой термостойкостью. Чугунные задвижки предпочтительны из-за их высокой прочности, благодаря которой они выдерживают высокое давление. Как следует из названия, производители чугунных задвижек проектируют эти клапаны таким образом, чтобы перекрывать поток жидкости с помощью затвора. Затвор соединен со штоком клапана, а затем с маховиком. Когда маховик вращается, он заставляет шток двигаться вверх или вниз, открывая и закрывая поток жидкости соответственно. Чугунные задвижки – это арматура, предпочитаемая не только из-за высокой термической и механической прочности, но и из-за низкого перепада давления. У чугунных задвижек затвор расположен перпендикулярно потоку жидкости, что снижает перепад давления и сопротивление жидкости. Благодаря низкому перепаду давления и низкому сопротивлению жидкости чугунные задвижки являются энергоэффективными. Чугунные задвижки используются в различных областях, таких как HVAC, паровые электростанции, производство продуктов питания и напитков, фармацевтика, водоснабжение и др. Чугунные задвижки бывают нескольких типов, к которым относятся задвижки с перекрытием, клиновые чугунные задвижки, чугунные задвижки с поднимающимся штоком, чугунные задвижки с неподнимающимся штоком, чугунные задвижки с параллельным диском, чугунные задвижки со сплошным клином, чугунные задвижки с гибким клином и чугунные задвижки с разъемным клином. Преимуществами чугунных задвижек являются низкое сопротивление жидкости, низкий перепад давления и высокая устойчивость к давлению жидкости, высокая термостойкость, двунаправленный поток жидкости, энергоэффективность, коррозионная стойкость и минимальная эрозия. Однако чугунные задвижки легко повреждаются при ударах, поскольку уровень их пластичности невысок.