Будова та принцип дії водопровідної засувки

Як працює засувка для води?

У кожному промисловому підприємстві відбувається транспортування робочих середовищ, найчастіше через трубопровід. Вода, як найпоширеніше з них, є технологічним, транспортним фактором або одним із виробничих компонентів. У кожному випадку контроль потоку є необхідним для безпеки та безперервності виробництва. Особливо важливою є можливість повного запуску або закриття циркуляції робочого середовища. Серед елементів промислової арматури, що відключають системи транспортування рідких середовищ, найпопулярнішим рішенням є засувки, які використовуються як на підземних, так і на наземних трубопроводах.

Як побудована і як працює засувка

Основними елементами засувки водопроводу є корпус, шпиндель і клин. Корпус зазвичай виготовляється з сірого або сфероїдального чавуну, а шпиндель - з нержавіючої сталі. Клинчаста засувка виконує свою функцію шляхом зміни положення робочого елемента, тобто клина. Клин піднімається або опускається за допомогою обертального руху шпинделя. Такий тип клапана, який є багатооборотним (робочий елемент - шпиндель, повинен обертатися багато разів, щоб перейти з відкритого положення в закрите), запобігає гідравлічним ударам. Всі клапани цього типу з фланцевими з'єднаннями оснащені ручним колесом для управління функцією клапана.

Відмінності в конструкції полягають у способі роботи штока – виділяють 2 типи: засувки з непідйомним і підйомним штоком. Шток, що піднімається в засувці, конструктивно «назавжди» з'єднаний з клином, що дає можливість візуально визначити положення відкриття або закриття засувки, а також забезпечує змащення штока. На жаль, через таку конструкцію ці клинові засувки можуть застосовуватися виключно в наземних трубопроводах. Натомість функція без підйому штока, який знаходиться всередині корпусу клапана і вкручується в клин засувки, реалізується шляхом його обертання – піднімає або опускає клин в корпусі. Це рішення дозволяє працювати скрізь, де над засувкою менше місця. Засувки з непідйомним штоком підходять як для установки на поверхні, так і під землею. Більшість засувок розроблені з непідйомним штоком, але виробники також пропонують клинові засувки з підйомним штоком для застосування у системах водопостачання, каналізації та протипожежного захисту.

Схематичне зображення засувки для води з ручним керуванням: корпус, шпиндель, ущільнення, клин, фланці та сідло.

Рис.1. Засувка з м'яким ущільненням і непідйомним штоком

На ринку, крім класичних засувок, що монтуються до фланців трубопроводу, доступні також засувки з муфтою. Цей тип муфтових з'єднань використовується для з'єднання арматури з трубами з ПЕ, ПВХ, чавуну та сталі. Конструкція муфти труби відрізняється залежно від призначення. Однак існують універсальні моделі, які мають можливість підключення будь-якого типу труби.

Деякі моделі засувок мають можливість підключення приводів, найчастіше електричних, завдяки яким можна керувати клапаном не тільки вручну. Засувки застосовуються скрізь, де потрібні повні потоки робочого середовища та мінімальні втрати тиску. Вони працюють в діапазоні тиску 10 або 16 бар і температурі від -10 до +85°C.

Фланцева засувка з електроприводом та ручним дублюючим керуванням для систем подачі рідини.

Водопровідні засувки не повинні виконувати функції регулювання та дроселювання потоку. Їх завданням є відкриття або закриття контуру в установці, і тільки для цієї мети їх слід використовувати. Це випливає з характеристик потоку засувних клапанів.

В даний час на ринку доступні засувки з твердим або м'яким ущільненням клина. Однак ущільнення метал/метал найчастіше застосовується для агресивних робочих середовищ, наприклад, у хімічних трубопроводах або в важких умовах експлуатації, наприклад, при дуже високих температурах. Набагато популярнішим рішенням є м'яке ущільнення клина.

Відключення потоку вимагає від клинових засувок забезпечення виняткової герметичності. Це можливо завдяки використанню м'якого ущільнення, яке залежить від типу середовища, що знаходиться в установці. Для водних застосувань використовується матеріал EPDM. У свою чергу, у разі використання повітря та забрудненої води в системах, засувки повинні мати ущільнення, виготовлені з гуми NBR. Засувка з м'яким ущільненням має гладкий корпус, що забезпечує вільний потік твердих елементів, які містяться в середовищах, наприклад, пісок. Якщо забруднення проходять через засувку, то в момент закриття клапана високоякісна гумова суміш, з якої виготовлено ущільнення, поглинає дрібні забруднення, а після повторного відкриття засувки тверді елементи будуть вимиті.

Схематичний розріз водопровідної засувки з ручним керуванням, що показує внутрішню конструкцію корпусу, шпиндель, ущільнення та клин.

Засувки клинові не слід використовувати як взаємозамінні для будь-якого застосування. Необхідно правильно підібрати модель для конкретного застосування, враховуючи насамперед тип, температуру та тиск робочого середовища. Умови визначені для конкретної моделі в каталогах виробників.

Засувки успішно використовуються в багатьох галузях промисловості. Найпопулярніші сфери їх застосування: водопроводи, енергетичні, хімічні, теплові підприємства, а також сільське господарство, установки для очищення води або вентиляції та кондиціонування.

Засувки клинові є популярним рішенням, що дозволяє герметично перекрити потік робочого середовища в системі. Вони забезпечують високу герметичність і повний потік середовища, що гарантує низькі втрати тиску в трубопроводі. При використанні їх у визначених виробником умовах температури та тиску вони гарантують тривалий термін експлуатації, що досягає навіть декількох десятків років.