Учебник для вузов

Трубопроводная арматура

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Что такое запорная энергетическая арматура

Энергетическая арматура обслуживает трубопроводы системы и установки, в которых рабочей средой является пар и вода, имеющие высокую температуру и высокие давления. Запорная арматура во время работы должна быть полностью открыта или полиостью закрыта. Регулирование расхода или дросселирование давления среды с помощью запорной арматуры не допускается. Вся энергетическая арматура, как правило, присоединяется к трубопроводу сваркой. Корпусные детали изготовляются из углеродистой нелегированной или легированной стали, а шпиндели и штоки — из конструкционных легированных сталей с кор-розиоиностойким поверхностным слоем (азотирование или химическое никелирование), ходовые гайки — из бронзы. В качестве сальниковой набивки для воды применяются асбестовая набивка марки АПР, а для пара — асбестографитовые кольца марки АГ-50. Современные конструкции энергетической арматуры с диаметром прохода с Dy<:400 мм имеют бесфланцевое соединение крышки с корпусом. Основными типами энергетической запорной арматуры являются вентили (клапаны) и задвижки. Вентили выпускаются с диаметром прохода до 150 мм и применяются лишь на вспомогательных линиях в связи с большим гидравлическим сопротивлением, создаваемым этим типом арматуры. Уплотнительные поверхности запорного органа наплавляются сплавами повышенной стойкости. Вентили имеют запорный орган с конусным уплотнением. Энергетическая арматура с индексом В в обозначении выпускается Чеховским заводом энергетического машиностроения, с индексом Т — производственным объединением Красный котельщик с индексом С — Барнаульским котельным заводом. Ниже приводятся основные технические данные, габаритные и присоединительные размеры, а также масса запорных вентилей и задвижек из числа наиболее часто применяемых в энергетике.

Вентили запорные с Dy = 10 и Dy = 20 мм. Условные обозначения: В-501, В-601, В-502, В-602, В-202. Применяются для воды и пара.

 Управление вентилями ручное с помощью рукоятки или маховика. Могут устанавливаться ка горизонтальных и вертикальных трубопроводах в любом рабочем положений. Подача среды может производиться с любой стороны. Запорные вентили выпускаются также с шарнирной муфтой для соединения арматуры с дистанционно расположенным колонковым электроприводом. Шарнирная муфта соединяется с вентилем или задвижкой непосредственно (со шпинделем или ходовой ганкой) или через редуктор с конической (горизонтальная ось вращения шарнирной муфты) или цилиндрической (вертикальная ось вращения шарнирной муфты) передачей. Вентили и задвижки снабжаются также местным электроприводом блочного   типа.

Вентили запорные с Dy, равным 20; 40; 50 и 65 мм, с махоником и шарнирной муфтой г вертикальной осью вращения. Условные обозначения: В-502-Г, В-602-Г, В-202-Г, В-503, В-603, В-303, В-403 и В-280. Управление вентилями вручную с помощью маховика или дистанциовпо вручную либо от отдельно расположенного колонкового электропривода. Могут устанавливаться на трубопроводе в любом рабочем положении.

Вентили запорные с Dy, равным 20; 40; 50 и 65 мм, с маховиком, шарнирной муфтой и цилиндрическим редуктором. Условные обозначения: В-502-Ц, В-602-Ц, В-202-Ц, В-503-Ц, В-603-Ц, В-ЗОЗ-Ц, В-403-Ц, В-280-Ц. Управление вентилями дистанционное вручную или от отдельно расположенного колонкового электропривода. Могут устанавливаться в любом рабочем положении.

Вентили запорные с Dy, ранным 20; 40; 50 и 65 мм, с электроприводом. Условные обозначения В-502-Э, В-602-Э, В-202-Э, В-503-Э, В-603-Э, В-ЗОЗ-Э, В-403-Э, В-280-Э. Управление вентилями производится электроприводом, расположенным па вентиле. Имеется ручной дублер для управления вручную при аварийном отключении электроэнергии. Вентили устанавливаются только на горизонтальных трубопроводах, шпинделем вверх.

Вентили запорные из углеродистой стали с Dy = 32 мм на ру = 10 МПа. Условное обозначение 1С-11-4. Предназначаются для пара и воды при температуре до 450° С. Вентили устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубопроводах в любом рабочем положении и присоединяются сваркой. Управление вентилями вручную при помощи рукоятки. Подача среды может осуществляться в любом направлении — под тарелку или на тарелку. Корпусные детали изготовляются из углеродистой стали. Уплотнительные поверхности деталей валорного органа наплавлены коррозионностойкой сталью. При рабочей температуре <р = 450° С допускается рабочее давление рр = 4,2 МПа.

Вентили запорные с Dy = 80 мм на ру = 6,4 и 10 МПа. Условные обозначения 1С-7, 1С-8 и 1С-9 (табл. 15.6). Предназначаются для пара и воды при температуре до 450° С. Управление вентилями ручное при помощи маховика (1С-7) илн дистанционное через шарнирную муфту с цилиндрическим редуктором (1С-8) или с коническим редуктором (1С-9). Устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубопроводах в любом рабочем положении и присоединяются сваркой. Подача среды может осуществляться в любом направлении — под горелку и на тарелку. Корпусные детали изготовляются из углеродистой стали. Уплотнительные поверхности деталей запорного органа наплавлены коррозионностойкой сталью. При рабочей температуре tp = 425° С для вентилей 1С-7-1, 1С-8-1 и 1С-9-1 допускается рабочее давление рр = 3,6 МПа.

Вентили запорные с Dy, равным 50; 100 и 150 мм, на ру = 10 МПа. Условные обозначения Т-1076, Т-1086, Т-1096, Т-1106, Т-Шб, Т-1126, Т-ПЗб и Т-1146. Предназначаются для пара и воды при температуре до 450°С. Управление вентилями вручную с помощью маховика (Т-1076, Т-1096 и Т-1126) или дистанционно через шарнирную муфту с коническим редуктором (Т-1086, Т-1116 и Т-П46) или с цилиндрическим редуктором (Т-ПОб и Т-ПЗб). Вентили Т-1076 устанавливаются с подачей среды с любой стороны, при любом положении шпинделя на горизонтальных и вертикальных участках трубопроводов. Вентили Т-1096 и Т-1126 устанавливаются с подачей среды только на тарелку и при любом положении шпинделя на горизонтальных и вертикальных участках трубопроводов.

Вентили Т-108б,Т-111б и Т-1146 устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов так, чтобы шпиндель оставался в пределах верхней полуокружности, а на вертикальных участках трубопроводов с горизонтальным расположением шпинделя. Вентили Т-1086 устанавливаются с подачей среды с любой сто-рснк, ЧОНТЕЯИ Т-Шб и Т-1126 — с подачей среды только на тарелку. Вентили Т-1106 и Т-ПЗб устанавливаются на горизонтальных трубопроводах шпинделем вверх с подачей среды на тарелку. Вентили к трубопроводу присоединяются сваркой. Корпусные детали изготовляются из углеродистой стали. Уплотнительные поверхности деталей запорного органа наплавлены коррозионностойкой сталью. При рабочей температуре tp = 450° С допускается рабочее давление рр = 4,2 МПа. Гидравлическое испытание на прочность конструкции и плотность металла производится при пробном давлении рПр = 15 МПа.

Задвижки в энергетических установках применяются для воды и пара всех энергетических параметров. Серийно изготовляются задвижки с условным диаметром прохода Dy, равным 100; 125; 150; 175; 200; 225; 250; 300; 350; 400 и 450 мм. Присоединяются к трубопроводу сваркой, для чего корпуса задвижек снабжаются патрубками под приварку. Большое количество задвижек выпускается с электроприводом или с шарнирной муфтой (с цилиндрическим или коническим редуктором или без него) для управления при помощи дистанционно расположенного привода. Во всех конструкциях имеются ручные дублеры для управления задвижками вручную с помощью маховика при аварийных условиях. Выпускаются также задвижки только с маховиком для ручного управления.

Задвижки предназначаются для полного закрытия или открытия прохода. Регулирование расхода рабочей среды и дросселирование давления запорными задвижками не допускается. Большинство задвижек выпускается с сужением в проходе — седла имеют диаметр прохода меньше Dy. Коэффициент гидравлического сопротивления задвижек находится в пределах от £ = 0,2 (для полнопроходных) до Z, = 2,8 (для задвижек с сужением в проходе, DJDy = 1757300). Задвижки устанавливаются на горизонтальных и вертикальных участках трубопровода с направлением потока с любой стороны при любом положении шпинделя. Задвижки с электроприводом устанавливаются только на горизонтальном участке трубопровода в вертикальном положении приводом вверх.

Запорный орган задвижек выполняется с клиновым двухдисковым затвором, снабженным двумя самоустанавливающимися дисками (тарелками), упирающимися при закрытом положении задвижки в два седла, вваренных в корпус.

Во всех задвижках ЧЗЗМ (индекс условного обозначения В), кроме задвижек с Су = 400 и Dy = 450 мм на параметры рр = 4,1 МПа и tp = 570° С, тарелки имеют байонетное соединение с обоймой и зафиксированы в определенном положении относительно обоймы при помощи двух подпружиненных штифтов. Чтобы компенсировать неточности изготовления деталей затвора и установки седел в корпусе между распорным кольцом н одной из тарелок устанавливается компенсирующая' прокладка. Кроме того, для регулирования линейных размеров затвора допускается установка дополнительной регулирующей прокладки. Первоначальное прижатие тарелок к седлам (уплотнение запорного органа) производится с помощью распорного кольца, установленного между тарелками и выполненного в форме клина, а окончательная герметизация — за счет перепада давления рабочей среды. В указанных выше задвижках с Dy = 400 и Dy = 450 мм тарелки соединяются с обоймой при помощи двух тарелкодержателей, а распираются распорным грибком, имеющим с одной стороны сферическую, а с другой — плоскую поверхность. Под грибок могут устанавливаться регулирующие прокладки.

С аналогичным шаровым распором изготовляются все задвижки, выпускаемые Барнаульским котельным заводом (индекс Q и ПО «Красный котельщик» (индекс Т). В ходовом узле устанавливается тарельчатая пружина, упирающаяся в верхний подшипник. Пружина компенсирует различие в термических линейных изменениях длин деталей ходовой части и корпусных деталей. Одновременно пружина способствует сохранению герметичности запорного органа задвижки и предотвращает возможную деформацию шпинделя.

Производители энергетической арматуры. В задвижках высоких параметров, изготовляемых на заводах ЧЗЭМ, ТКЗ и Таганрогском ПО «Красный котельщик», соединение крышки с корпусом —бесфланцевое с сальниковой набивкой. В задвижках с Dy = 400 и Dy = 450 мм — фланцевое с гребенчатой прокладкой из малоуглеродистой стали. Шпильки изготовляются из теплостойкой стали. Поверхности шпинделей задвижек азотированы или никелированы. Уплотнительные поверхности дисков и корпуса наплавлены сплавом повышенной стойкости. В качестве сальниковой набивки используются шнур марки АПР для водяных задвижек и прессованные асбестографитовые кольца марки АГ-50 для паровых задвижек. Сальниковая набивка бесфланцевого соединения крышки с корпусом выполняется из шнура марки АС с прослойками между смежными кольцгми из тигельного чешуйчатого графита.