Трубопроводная арматура

Арматурой называют устройства, устанавливаемые на трубопроводах, аппаратах, емкостях и обеспечивающие управление потоком рабочих сред. По функциональному назначению трубопроводную арматуру подразделяют на следующие основные классы: запорная - для перекрытия потока среды (составляет около 80 % всей арматуры);

регулирующая - для изменения параметров среды (температуры, давления и т. д.);

предохранительная - для предотвращения аварийного повышения давления в системе;

защитная (отсечная) - для защиты оборудования от аварийных изменений параметров среды отключением обслуживающей линии;

фазоразделительная - для удаления конденсата из паро-и газопроводов.

Арматура любого класса включает три основных элемента: корпус, привод и рабочий орган (запорный, регулирующий и др.), состоящий из седла и перемещающегося или поворачивающегося относительно него затвора (золотника).

По способу присоединения корпуса к трубопроводу арматуру делят на фланцевую, муфтовую, под приварку и др. В химической промышленности наиболее распространена фланцевая арматура. Муфтовую арматуру используют на трубопроводах диаметром до 80 мм, предназначенных для транспортирования негорючих и нейтральных сред. Приварную арматуру устанавливают на трубопроводах при повышенных требованиях к плотности соединения.

По конструкции корпуса арматуру подразделяют на проходную, в которой среда не меняет направления своего движения на выходе по сравнению со входом, и угловую, в которой это направление меняется на угол до 90°.

В зависимости от способа герметизации рабочего органа в корпусе различают сальниковую, сильфонную и мембранную арматуру. В сальниковой арматуре герметичность сопряжения рабочего органа и корпуса обеспечивается сальниковым устройством, в сильфонной и мембранной - соответственно сильфоном и мембраной.

В зависимости от конструкции привода рабочего органа трубопроводную арматуру разделяют на автоматически действующую, в которой привод осуществляется самим потоком среды, и управляемую, с ручным или механическим (электрическим, пневматическим и др.) приводом.

Запорная арматура. Серийно выпускают запорную арматуру следующих типов: краны, вентили, задвижки и заслонки.

Кранами называется арматура с затвором в форме тела вращения, который может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной направлению движения потока. По типу затвора краны могут быть шаровыми (рис. 17.3) и пробковыми (рис. 17.4). Шаровой кран состоит из корпуса 1, шаровой пробки 2 и шпинделя 3. Пробковые краны, в свою очередь, могут быть сальниковыми или натяжными в зависимости от способа их герметизации. В сальниковых кранах (рис. 17.4, а) необходимое для герметизации давление на конических поверхностях пробки 2 и корпуса 1 создается при затяжке сальника 3 (из промасленного льна, асбестового шнура и др.).

В натяжных кранах пробку 1 уплотняют в корпусе 2 гайкой 3 (рис. 5.6, б). Натяжные краны не могут обеспечить необходимой герметизации при давлении, превышающем сотые доли мегапаскаля, поэтому в условиях химических производств их используют редко.

 

Краны имеют малые размеры и низкое гидравлическое сопротивление; на трубопроводе их можно устанавливать в любом положении, однако краны требуют ухода и периодического смазывания> в противном случае пробка может <прикипеть> к корпусу.

Описанные краны называют проходными (в них два присоединительных патрубка). Краны с тремя патрубками называют трехходовыми. В этом случае корпус крана имеет три присоединительных патрубка, а пробка - Т-образное отверстие. В зависимости от положения пробки поток рабочей среды направляется в тот или иной патрубок или одновременно в оба патрубка.

Кран быстро закрывается и вследствие этого в трубопроводе может возникнуть гидравлический удар. К недостаткам кранов следует отнести и то, что они мало пригодны на линиях для пара и нагретой жидкости из-за возможности коробления корпуса и прилипания к нему пробки. Краны изготовляют из чугуна, стали и латуни.

Вентили представляют собой запорную арматуру с затвором в виде плоской или конической тарелки (золотника), которая пемещается возвратно-поступательно вместе со шпинделем относительно седла. Золотник вентиля соединен со шпинделем шарнирно. Вентили выполняют с ручным управлением или с электроприводом.

Примером может служить проходной вентиль (рис. 17.5) с уплотнительным кольцом 2 из фторопласта, кожи или резины на золотнике 3. Корпус 1 и крышку 5 вентиля уплотняют паронитовой прокладкой 4, а в качестве набивки сальника используют пропитанный асбест.