Uzavírací armatury jsou jedním z nejběžnějších typů potrubních armatur a jsou určeny k uzavření průtoku pracovního média s určitou těsností. Počet uzavíracích armatur tvoří podle odborníků asi 80 % z celkového počtu použitých potrubních armatur. V důsledku archeologických vykopávek bylo zjištěno, že lidé používali uzavírací ventily před více než 5 tisíci lety. Starověké egyptské rukopisy obsahují informace o organizaci zásobování vodou a používání rotačních a talířových ventilů. Při pečlivějším studiu rozsahu použití uzavíracích armatur a určité dávce předpokladu lze vidět principy jejího fungování i u lidí a zvířat: pomocí tzv. „živých uzavíracích armatur “ je zablokován průtok kapaliny odváděné z těla.
Uzavírací ventily v závislosti na provedení zahrnují kohouty, ventily, šoupátka a klapky. Někdy je pojem ventil mylně nahrazen pojmem ventil – to je nesprávné a takové nahrazení není v seriózní odborné literatuře povoleno. Je třeba také poznamenat, že podle GOST R 52720-2007 2007 „Potrubí armatury. Termíny a definice“ nedoporučuje se používat termíny tlumič; klapka; těsnící ventil; hermetický ventil místo termínu motýlkový ventil.
Kohout je druh potrubní armatury, ve které se blokovací nebo ovládací prvek, který má tvar rotačního tělesa nebo jeho části, otáčí kolem své vlastní osy. Jeřáby jsou vyrobeny z kovů a jejich slitin nebo plastu. Ventily jsou k dispozici v provedení s částečným a plným otvorem. U ventilů s částečným otvorem je průměr vnitřního otvoru menší než průměr trubky, ke které je připojen, ale u ventilů s plným otvorem jsou tyto průměry stejné.
Jedním z moderních a nejprogresivnějších typů ventilů je tzv. kulový kohout, který se stále více využívá v různých oblastech techniky i v běžném životě. Konstrukce kulového kohoutu je poměrně jednoduchá a je známá již více než 100 let. Zpočátku se však nerozšířil tak, jako je tomu nyní, kvůli neschopnosti zajistit spolehlivé blokování toku pracovního prostředí. Později se objevily nové materiály, které umožnily zaručit spolehlivost uzavření průtoku pracovního média a výrazně snížit námahu potřebnou k obsluze jeřábu. U kulových kohoutů je průtok pracovního média blokován rotující kulovou zátkou, uvnitř které je průchozí otvor. V závislosti na řešeném problému dochází při otočení koule o 90° buď k úplnému zablokování toku pracovního média, nebo k úplnému otevření tohoto toku. Mezilehlé polohy koule jsou možné. Kulový kohout v tomto případě funguje jako regulátor průtoku pracovního média. Kulové kohouty mají nepochybně řadu výhod oproti jiným typům ventilů. Mezi tyto výhody patří:
- jednoduchost a spolehlivost designu;
- vysoká těsnost;
- relativně malá velikost;
- jednoduchý tvar průtokové části a absence stagnujících zón v ní;
- pohodlné ovládání;
- málo času a úsilí potřebné k otočení.
Ventil
Ventil je druh potrubní armatury, ve které se uzavírací nebo ovládací prvek ve tvaru rotačního tělesa nebo jeho části otáčí kolem vlastní osy, libovolně umístěné ve vztahu ke směru proudění pracovního média. Ventil je v podstatě dočasnou překážkou v potrubí a nejčastěji se používá k automatickému uvolnění přebytečné tekutiny. Tím se zabrání nehodám způsobeným nadměrným tlakem pracovního média na stěny potrubí. Konstrukčně se ventil skládá z těla, krytu, sedla, šoupátka (tlumiče) a tyče. Pracovní médium vstupuje do tělesa ventilu a v závislosti na řešeném úkolu zcela nebo částečně blokuje jeho průtok. V tomto případě může proud pracovního média buď změnit směr svého pohybu, nebo jej udržet beze změny.
Šoupátko
Ventil je druh potrubní armatury, ve které se blokovací nebo ovládací prvek pohybuje kolmo k ose proudění pracovního média. Uzavíracím prvkem ventilu je šoupátko, které mírně přesahuje průtok pracovního média. Těsnost uzávěru průtoku je zajištěna přitlačením šoupátka k sedlu tlakem proudu pracovního média. Nedoporučuje se používat ventily k částečnému blokování průtoku pracovního média, protože v tomto případě vznikají vibrace, které brzy povedou ke zničení výztuže. Šoupátka mohou být paralelní, klínová, se stoupajícím nebo statickým vřetenem.
Klapka
Škrtící klapka je typ ventilu, ve kterém je blokovací nebo ovládací prvek ve formě disku, který se otáčí kolem osy kolmé nebo pod úhlem ke směru proudění pracovního média.
Nejčastěji se škrticí klapky používají na potrubí velkého průměru a při nízkých průtočných tlacích pracovní tekutiny. Nejtypičtější aplikace pro škrticí klapky jsou:
- rozvody a rozvody vody, tepla a plynu;
- ventilační a klimatizační systémy;
- hasicí systémy;
- při práci s abrazivním a mírně agresivním pracovním prostředím.
Právě provoz klapek v takových prostorách klade zvýšené nároky na spolehlivost a těsnost.
Jak bylo uvedeno na začátku článku, až 80 % potrubních armatur patří do kategorie uzavírací. Rozsah jeho použití je neobvykle široký – ultravysoké a ultranízké tlaky, ultravysoké a ultranízké teploty, toxický a abrazivní charakter pracovního prostředí atd. Díky vylepšené konstrukci a použití nových materiálů se rozsah použití uzavíracích armatur a řešené problémy neustále rozšiřují. Výběr potřebných armatur může být někdy extrémně obtížný. V takových případech je vhodnější vyhledat služby specialistů, kteří mají velké množství různorodých znalostí a bohaté zkušenosti. Často pouze takoví specialisté mohou vyřešit problém s výběrem požadovaných armatur, jejich instalací a údržbou.
Svět potrubních armatur je obrovský a rozmanitý a na první seznámení se může zdát chaotický a nejasný.
Ale pokud pochopíte principy jeho klasifikace navržené v regulačních dokumentech, bude to dobře strukturované a uspořádané. Klasifikace je velmi pohodlný a užitečný nástroj, který každému produktu přiřazuje jeho místo a pozici vůči ostatním produktům, úkolům, které musí řešit, základnímu designu, konstrukčním prvkům, použitým materiálům atd.
Ve vztahu k potrubním armaturám lze hovořit o dvou základních principech klasifikace ─ typů a typů potrubních armatur.
Typy potrubních armatur
Jakýmsi předělem mezi různými typy ventilů je jeho funkční účel, podle kterého se dělí na několik velkých segmentů: uzavírací, vratný, bezpečnostní, distribuční a směšovací, regulační, odstavovací.
Uzavírací ventily jsou jedním z nejběžnějších a nejoblíbenějších typů potrubních armatur. Díky jeho použití je možné zcela zablokovat průtok pracovního média s tím či oním stupněm těsnosti. Těsnost a životnost těsnosti proto slouží jako základní ukazatele funkčnosti a kvality uzavíracích potrubních armatur.
Ve vztahu k uzavíracím ventilům hovoří o dvou stavech – „otevřeno“ a „zavřeno“. Nesmí být zajištěna mezipoloha pracovního těla.
Rozsah jeho použití je extrémně široký a pokrývá námořní dopravu, hlubinná vozidla, leteckou a kosmickou techniku, jadernou energetiku a samozřejmě cévy ruské ekonomiky – hlavní ropovody a plynovody.
Moderní potrubí je komplexní soubor inženýrských staveb, jejichž provozní poruchy spojené s narušením normálního průběhu technologického procesu mohou vést k vážným ekonomickým a ekologickým důsledkům.
Všudypřítomnost uzavíracích armatur názorně ilustruje skutečnost, že standardně se nepoužívají slova „uzavírací“, „uzavírací“ v kombinaci s typem (více o typech bude pojednáno níže) ventilu. Například neříkají „uzavírací ventil“, ačkoli šoupátka jsou nejběžnějším typem uzavíracího ventilu.
Zpětné ventily (nedoporučuje se jim říkat zpětné ventily) slouží k automatickému zamezení zpětného toku pracovního média.
Úkolem pojistných ventilů je chránit zařízení před nouzovým přetlakem nebo jinými parametry pracovního prostředí automatickým vypouštěním jeho přebytku. Snad jedním z nejvýraznějších příkladů pojistných ventilů je pojistný ventil nainstalovaný na parním kotli. Pojistné ventily významně přispívají k zajištění bezporuchového provozu a celkové spolehlivosti potrubních dopravních systémů, průmyslových a elektráren. Neguje důsledky toho, že parametry pracovního prostředí překračují přijatelné meze, ať už nastanou z jakéhokoli důvodu: porucha zařízení, chyba personálu údržby, vnitřní fyzické procesy nebo vliv cizích faktorů.
Pomocí rozvodných a směšovacích armatur je proud pracovního média rozváděn do určitých směrů a promícháván. Úplná „dělba práce“ je však možná. V tomto případě potrubní armatury určené pouze k rozvodu průtoku se nazývají rozvodné armatury a armatury určené pouze k jeho směšování se nazývají směšovací armatury.
Velmi důležité místo v obecném sortimentu potrubních armatur zaujímají regulační ventily, které zajišťují přesnou a spolehlivou regulaci parametrů pracovního prostředí, bez které je organizování hospodárných a bezpečných technologických procesů a tvorba komplexní vícesložkové výroby řetězy je nemožné.
Regulační ventily ve své „čisté“ podobě a v kombinaci s uzavíracími ventily poskytují podmínky pro normální fungování zařízení a jeho dobrou ovladatelnost na nejkritičtějších zařízeních včetně jaderných elektráren. Na pozadí stále složitějších pracovních podmínek v elektroenergetice (zvyšování počátečních parametrů chladiv, zvyšování blokové kapacity elektráren) jeho relevance pouze roste.
Uzavírací ventily (někdy nazývané ochranné ventily) jsou určeny k uzavření průtoku pracovního média, když jeho průtok překročí stanovenou hodnotu, která není stanovena technologickým procesem, v důsledku změny tlakového spádu na snímacím prvku. . Rozdíl od pojistných potrubních ventilů je v tom, že nedochází k odvzdušňování průtoku, ale pouze k vypnutí určitého prvku.
Kombinované kování zahrnuje kování, které kombinuje funkce výše uvedených typů. Mají „vyprávěcí“ názvy, z nichž vyplývá, jaké typy kování kombinují. Například uzavírací a regulační ventily (nedoporučuje se jim říkat uzavírací a škrticí ventily) nebo uzavírací a zpětné ventily.
Zpětné uzavírací a zpětné ventily plní funkci zpětných ventilů, u kterých lze provádět nucené uzavření nebo omezení zdvihu blokovacího prvku a u zpětných ventilů také omezovací jeho zdvih.
Typy potrubních armatur
Existuje ještě méně hlavních typů armatur než typů – pouze čtyři: šoupátko, ventil, kohoutek, klapka. Příslušnost ke každému z nich je dána konstrukčními znaky, vyjádřenými ve směru pohybu blokovacího nebo ovládacího prvku vzhledem k proudění pracovního média.
Typ ventilu, u kterého se blokovací nebo ovládací prvek pohybuje kolmo k ose proudění pracovního média, se nazývá ventil.
Ventil (pro nejednoznačnost a vágnost tohoto pojmu je lepší mu neříkat ventil) je typ armatury, u které se blokovací nebo ovládací prvek pohybuje rovnoběžně s osou proudění pracovního média.
Ve vodovodní baterii se otáčí kolem vlastní osy (tomu může předcházet vratný pohyb) libovolně umístěný ve vztahu ke směru proudění pracovní uzamykací (regulační) prvek, vyrobený ve formě otočného tělesa nebo jeho části. střední.
U škrticí klapky se otáčí diskovitý blokovací (regulační) prvek kolem osy umístěné kolmo nebo pod úhlem ke směru proudění pracovního média.
Každý z těchto typů se hodí k podrobnějšímu strukturování. Ventily jsou tedy v závislosti na konstrukci sedla a uzávěru klínové a paralelní, se zasouvacím nebo nezatahovacím dříkem (vřetenem).
Ventily s ventilem ve tvaru disku se nazývají talířové ventily a ventily ve formě kuželové jehly se nazývají jehlové ventily. Kromě toho mohou být ventily jednosedlové nebo dvousedlové.
Ventily se dělí na kuželové, válcové a kulové.
Každý z uvedených typů potrubních armatur má své výhody a nevýhody a v souladu s nimi více či méně preferované oblasti použití.
Charakteristickým rysem ventilů je tedy jejich významná konstrukční výška (velikost od vodorovné osy průtokové části tělesa ventilu k hornímu konci vřetena, tyče nebo pohonu při plně otevřeném ventilu), malá konstrukční délka (tj. lineární rozměr ventilu mezi vnějšími koncovými rovinami jeho připojovacích částí k potrubí nebo zařízení), malý hydraulický odpor, velká síla na pohon uzávěru, poměrně pomalý chod a v případě znečištěných kapalin opotřebení povrchu sedla. Ventily se mnohem lépe vyrovnávají s rolí uzavíracích ventilů než ventily regulační.
Na rozdíl od šoupátek má nejrozšířenější typ potrubních armatur ─ armatury ─ nízkou stavební výšku, velkou stavební délku, rychlou odezvu, značný hydraulický odpor a vysokou těsnost. Ventily jsou součástí konstrukce většiny regulátorů.
Jeřáby mají stejně jako ventily nízkou konstrukční výšku a rychlou odezvu. A jako ventily – krátká stavební délka.
Talířový ventil (správnější je upustit od názvu „ventil“) má malou stavební výšku, stavební délku, sílu na pohon ventilu, hydraulický odpor a rychlý chod.
Typy potrubních armatur
Stejně jako v matematice se množiny dělí na podmnožiny, lze typy výztuže strukturovat do odrůd.
Odrůdy podle účelu a oblasti použití
Největší z těchto „podmnožin“ jsou odrůdy podle účelu a oblasti použití.
Charakteristiky provozu lze použít jako klasifikační charakteristiky – vakuové armatury, kryogenní armatury; nebo provozní vlastnosti, například uzavírací ventily (uzavírací ventily s minimální dobou odezvy). Základem pro oddělení je také: místo instalace (vtokové armatury ─ vratné armatury instalované na konci potrubí před čerpadlem) a přítomnost dalších možností (vyhřívané armatury).
Ale nejpřesvědčivějším důvodem pro rozdělení potrubních ventilů na typy je jejich účel: regulační ventily, ventily proti přepětí, ventily snižující tlak, vypouštěcí ventily, ventily pro zkušební odvzdušňování atd.
Oblasti použití potrubních tvarovek na ně mohou klást zvláštní požadavky. Armatury používané v plynárenství musí být utěsněny z důvodu vysokého nebezpečí požáru a výbuchu pracovního média, v tomto případě plynu.
Potrubní armatury pro průmysl těžby ropy a rafinace ropy musí mít vzhledem k poměrně vysoké chemické agresivitě ropy zvýšenou odolnost proti korozi. Ještě agresivnější prostředí včetně koncentrovaných kyselin a zásad ovlivňuje potrubní armatury používané v chemickém průmyslu.
Varianty připojení k potrubí
Na základě tohoto kritéria se tvarovky dělí na přírubové, destičkové a destičkové (tj. destičkové, instalované mezi příruby potrubí). Spojky jsou opatřeny připojovacími trubkami s vnitřními závity. Svařovací tvarovky – trubky pro přivaření k potrubí. Armatury mají také spojovací trubky.
Odrůdy v designu a tvaru těla
Podle polohy potrubí můžeme hovořit o tvarovkách průchozích (spojovací potrubí jsou souosé nebo vzájemně rovnoběžné) nebo rohových tvarovkách (osy vstupního a výstupního potrubí jsou kolmé nebo vzájemně rovnoběžné). Vyrábí se i tvarovky s přesazenými osami trubek.
Pokud je plocha průřezu průtokové části menší než plocha otvoru vstupní trubky ─ jedná se o tvarovku s částečným otvorem. Pokud je přibližně stejná nebo větší ─ tvarovky s plným otvorem.
Podle způsobu výroby dílů karoserie se kování rozlišuje na lité, lité svařované, lité raznicky svařované, raznicky svařované.
Odrůdy podle typu těsnění
Ventily, u kterých je utěsnění vřetena, vřetena nebo jiného pohyblivého prvku vůči okolí zajištěno těsněním ucpávky, se nazývají armatury ucpávky.
Ventily, které nepoužívají k utěsnění ucpávkové těsnění, se nazývají bezucpávkové ventily. Do této kategorie spadají vlnovcové a membránové tvarovky.
Abecedy většiny jazyků světa obsahují několik desítek písmen. To jim ale nezabránilo v hromadění stovek tisíc slov, pomocí kterých byly napsány miliony knih. Tak je to i s potrubními armaturami – jejich neuvěřitelná rozmanitost se skládá z relativně malého počtu klasifikačních jednotek, měřených v jednotkách, někdy i desítkách. A neobjevilo se to náhodou, ale kvůli potřebě odpovědět na velké množství otázek, najít algoritmus pro řešení velkého množství problémů.
Na potrubní armatury jsou kladeny tak široké požadavky, že se často technická řešení, kterými jich dosáhnout, dostávají do vzájemného rozporu a vznik velkého množství různých provedení je jednou z cest, jak to překonat. A klasifikace je nejlepší způsob, jak se v této rozmanitosti neztratit.
