Засувка ─ тип трубопровідної арматури. Паралельні засувки поряд з клиновими, шиберними, шланговими ─ один з його конструктивних варіантів. Першу частину своєї назви паралельна засувка отримала завдяки паралельному розташуванню уплотнітельнихповерхностей елементів затвора. У цьому полягає відмінність паралельних засувок від клинових, у яких поверхні ущільнювачів знаходяться під кутом один до одного.
Засувки однодискові і дводискові
Залежно від кількості дисків паралельні засувки бувають однодисковими і дводисковими.
Стосовно до затворам трубопровідної арматури диском називають складову частину замикаючого елементу у вигляді кола, товщина якого істотно менше його діаметра. Замість терміна «диск» ще використовують слово «тарілка».
У дводискових паралельних засувках кожен з вхідних в конструкцію замикаючого елементу дисків в закритому положенні притискається до своєї ущільнювальної поверхні в корпусі засувки за допомогою спеціального пристрою, наприклад, допоміжного клина або пружини, або під впливом робочого середовища.
Паралельні засувки відрізняють відносна простота виготовлення і експлуатації (обслуговування, ремонту). «Відносна» - тому що треба одночасно забезпечити свободу руху дисків, достатню для того, щоб вони могли зайняти правильне положення, і точний контакт поверхонь ущільнювачів дисків і сідел, в т. Ч. При різних положеннях засувки і з урахуванням теплового розширення.
При виготовленні і ремонті паралельних засувок максимально точного прилягання кілець ущільнювачів дисків до кілець корпусу домагаються за допомогою технологічної операції притирання.
Для забезпечення функції регулювання на виході засувки може встановлюватися V-подібне сідло.
На відміну від клинових засувок у паралельних не спостерігається заїдання затвора в положенні «закрито» навіть в разі значних теплових навантажень. Тому при високих температурах робочого середовища доцільніше ставити паралельні засувки, ніж клинові.
Перевагою паралельних засувок є малий гідравлічний опір. Це якість особливо цінно при їх експлуатації на трубопроводах, в яких потік робочого середовища переміщається з великою швидкістю. Паралельна однодискова засувка може використовуватися при значному робочому тиску. Засувка паралельна дводискова має більшу герметичністю, ніж однодискова.
Особливості конструкції паралельних дводискових засувок
Основні деталі паралельної засувки: корпус, кришка, диск (диски), шпиндель, різьбова втулка, распорное пристрій для дисків, сальник.
За принципом дії, т. Е. По тому, яким чином здійснюється притиснення дисків до ущільнювальної поверхні, можна виділити кілька типів паралельних засувок ─ самоуплотняющіеся, розпірні, засувки з механічним управлінням дисками (важільним або гвинтовим притиском).
У самоуплотняющіхся паралельних засувках ущільнення відбувається за рахунок тиску середовища на диск. Це технічне рішення, яке застосовується і сьогодні, було запропоновано в 1886 році Джозефом Хопкінсом.
При використанні самоуплотняющіхся паралельних засувок слід враховувати, що, якщо тиск робочого середовища опуститься нижче певної величини, важко буде домогтися необхідного рівня герметичності. Крім того, при такому способі забезпечення герметичності спостерігається підвищений знос ущільнюючих поверхонь.
Ефективне конструктивне рішення, спрямоване на збільшення герметичності паралельних дводискових засувок, ─ використання распорного клина (одного або декількох). Розпірні клини вважаються більш ефективним конструктивним рішенням, ніж спеціальні розпірні пружини. Саме паралельні засувки з розпірні клинами отримали найбільш широке поширення. Але оскільки їх не найсильніша сторона ─ досить швидке зношування ущільнюючих поверхонь, такі засувки краще встановлювати в трубопровідних системах, в яких відсутня необхідність частого їх відкривання і закривання.
Механічний притиск можна здійснювати за допомогою гвинтового або важільного механізму. Такий варіант помітно знижує знос ущільнюючих поверхонь, оскільки процес їх прилягання один до одного не передбачає взаємного тертя. Наприклад, при транспортуванні перегрітої пари необхідну герметичність паралельної засувки найкращим чином вдається забезпечити саме таким способом.
Засувки бувають повнопрохідними (розмір проходу дорівнює або майже дорівнює перетину патрубків) і неполнопроходнимі (з судженим проходом).
Як і інші засувки, паралельні можуть виготовлятися з висувним і невисувними шпинделем. Засувка паралельна з висувним шпинделем має кілька збільшені в порівнянні з засувкою з невисувними шпинделем габарити і масу, зате її зручніше обслуговувати, а різьблення шпинделя і ходової гайки не схильні до дії робочого середовища. Засувка паралельна з невисувними шпинделем має свої переваги ─ менші масу і габарити.
Чавунні паралельні засувки можуть монтуватися до трубопроводів тільки за допомогою фланцевого приєднання. Вироби сантехнічні паралельні фланцеві легко і швидко встановлюються, при цьому з'єднання виходить герметичним і надійним за умови його періодичної ревізії і підтягування різьбових з'єднань. У паралельних засувок, корпус яких виконаний зі сталі або сплавів кольорових металів, вибір варіантів приєднання ширше. Крім фланцевого ─ це ще приєднання під приварення і муфтове. І все ж, сталева засувка паралельна фланцевая─ найбільш широко зустрічається варіант.
Паралельні засувки з номінальним діаметром DN50, 80, 100, 125 мм, як правило, управляються ручним приводом. Паралельні засувки з DN від 150 мм і вище виконуються як з ручним, так і з електричним приводом.
Матеріали для виготовлення паралельних засувок
Підставою для поділу на різні модифікації є не тільки пристрій паралельної засувки, зокрема, конструкція запірного елемента, велике значення має матеріал, з якого зроблений корпус засувки. Можна говорити про два основних сегментах: засувки чавунні і сталеві. Рідше використовуються сплави, що містять титан і кольорові метали. Найбільш поширений і затребуваний варіант ─ відливається з чавуну засувка паралельна чавунна, досить міцна і функціональна. З чавуну виконують не тільки корпус, але і кришку, диск, сальник.
Сталеві засувки краще протистоять впливу агресивних середовищ і високих температур. Втім, і низьких теж. Температурний діапазон, в якому працюють сталеві засувки, становить від мінус 60 до більш ніж 500 градусів Цельсія зі знаком плюс. У чавунних засувок цифри скромніші; вони функціонують при температурах робочого середовища від мінус 15 до плюс 300 O C. Найбільш «ніжні» засувки з кольорових металів ─ вони можуть працювати при температурі робочого середовища, що не перевищує 200 O C.
Велике значення має ущільнення, конструкція і властивості якого визначають герметичність засувки. Для більш ефективного ущільнення використовують латунні (бронзові) кільця, які завальцьовують за допомогою запресовування або гарячої посадки в корпус засувки і диски. Наявність таких кілець істотно підвищує температурний діапазон застосування засувок. Якщо без них допустима максимальна температура робочого середовища зазвичай не перевищує 100 O C, то та ж засувка, але вже з латунними кільцями, може «працювати» з робочим середовищем куди більш «гарячої». Наприклад, засувка паралельна 30ч6бр, що має латунні кільця ущільнювачів, може використовуватися при температурі робочого середовища вище 200 O C, що дозволяє застосовувати її для гарячої води і пари.
Для «посилення» ущільнення застосовують металеві наплавлення або м'які еластичні матеріали. Поверхня сідел і дисків покривають стелліта ─ литим сплавом на основі кобальту, або його еквівалентами. Володіючи низьким коефіцієнтом тертя, стелліт відрізняється високою твердістю і корозійну стійкість. Для важких умов експлуатації застосовують карбід вольфраму ─ сплав вольфраму і вуглецю. Твердість цього матеріалу наближається до твердості алмазу, ще одне його властивість ─ висока зносостійкість.
Функцію сальникової набивки може виконувати просочений графітової змазкою азбестовий шнур, використовуються сальникові ущільнення з ТРГ (терморасширенного графіту). Ущільнення між корпусом і кришкою зазвичай виконують з пароніту.
Застосування паралельних засувок
Паралельні засувки встановлюють на трубопроводи діаметром від 50 мм, службовці для переміщення різних середовищ, в т. Ч. Що містять невелику кількість механічних домішок, ─нефті, нафтопродуктів, масел, води, пара, природного і паливного газу, продуктів харчової промисловості, стоків. При поліпшеному ущільненні паралельних засувок їх можна застосовувати для бензольних вуглеводнів, фенолятов, розчинів лугів, кам'яновугільного масла, смол і т. Д. В трубопровідних системах, які переміщують воду і пар, засувка паралельна дводискова з висувним шпинделем, виконуючи функції запірної арматури, одночасно може бути використана для регулювання кількості води, що подається.
З історії паралельних засувок
Паралельні засувки, як і клинові, з'явилися в найважливіший для становлення трубопровідної арматури період ─ в XIX столітті.
Паралельні дводискові засувки, і сьогодні залишаються надзвичайно популярними, промисловість випускає вже майже півтора століття. Друга назва паралельних дводискових засувок з розпірним клином ─ засувки Лудлов. Вони отримали свою назву, як це часто буває в техніці, від імені виробляла їх компанії Ludlow Valve Manufacturing Company, яка була заснована ще в 1861 році в США інженером Генрі Лудлов (HenryLudlow).
У Росії засувки Лудлов (паралельні дводискові засувки з розпірним клином) з кінця XIX століття виробляв чугуномеднолітейний завод в Санкт-Петербурзі, яким з 1887 року володів прусський поданий Ріхард Людвіг Лагензіпен. В каталозі акціонерного товариства «Лангензіпен і К O» вони носили назву «клапани Лудлов». Понад сто років тому, в 1912 році, випуск паралельних засувок налагодив розташований в Ставропольському краї Георгіївський чавуноливарний завод. Паралельні засувки відрізняються надійністю і тривалим терміном служби. Відомі випадки, коли він наближався до ста років.
Сьогодні паралельні засувки продовжують користуватися попитом у споживачів і, незважаючи на тривалий, вимірюваний не одним століттям стаж роботи, викликати інтерес у інженерів, що пропонують нові конструктивні рішення, спрямовані на вдосконалення їх конструкції і вдосконалення експлуатаційних параметрів.