И контрольно-измерительная аппаратура

К основным параметрам трубопроводной арматуры относят диаметр условного прохода (D_у) и условное давление рабочей среды (ρ_у).

Диаметром условного прохода (D_у) называют номинальный внутренний диаметр трубопровода, на котором устанавливают арматуру.

Условным давлением (ρ_у) является наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20 ^оС.

В каталогах трубопроводной арматуры обычно указывают и ее рабочее и пробное давления. Рабочим называют наибольшее избыточное давление, при котором арматура работает длительное время при рабочей температуре жидкой среды, а пробным – избыточное давление, при котором арматуру и соединительные части трубопроводов подвергают гидравлическим испытаниям на прочность и плотность. При температуре рабочей среды 20 ^оС рабочее давление равно условному значению. При определении условного давления и подборе необходимой арматуры допускается превышение до 5 % фактического давления над указанным условным значением.

Запорная арматура предназначена для перекрытия потока воды в трубопроводах. К ней относят задвижки, дисковые затворы, вентили, краны.

Задвижки служат для частичного или полного закрытия трубопровода. Проход задвижки перекрывают запорными дисками, управляемыми винтовым шпинделем. Задвижки по конструкции запоров дисков делят на параллельные и клиновые, а по конструкции шпинделя – с выдвижным и невыдвижным шпинделем (рис. 4.13, а, б и рис. 4.14). В параллельных задвижках проход корпуса перекрывается двумя дисками, которые при полном закрытии отверстия раздвигаются в стороны опорным клином и уплотняют зазоры. В клиновых задвижках уплотнение прохода достигается за счет клинообразной формы запорного диска.

б а
Рис. 4.13. Параллельная задвижка: а – с выдвижным шпинделем; б – с невыдвижным шпинделем		Рис. 4.14. Клиновая задвижка с невыдвижным шпинделем

 

Задвижки по форме могут быть плоскими, овальными, круглыми.

При низких значениях давления жидкости применяют плоские задвижки, при средних значениях – овальные, при высоких – круглые.

Достоинство задвижек любой конструкции – хорошая герметичность при перекрытии трубопроводов. К недостаткам относятся значительные габаритные размеры и их масса, неравномерное изменение гидравлического сопротивления при закрытии.

Дисковые поворотные затворы в отличие от задвижек имеют меньшие габаритные размеры и массу, лучшие гидравлические характеристики, более высокую надежность в работе. Коэффициент гидравлического сопротивления ξ при полностью открытом затворе несколько больше, чем при полностью открытой задвижке. Это объясняется тем, что в открытом состоянии диск несколько уменьшает проходное сечение трубопровода. При закрытии затвора значение коэффициента гидравлического сопротивления ξ изменяется незначительно, чем при закрытии задвижки. Поэтому при равномерном закрытии задвижки и затвора одинаковых диаметров за одно и то же время давление в трубопроводе, оснащенном задвижкой, повышается на большие значения, чем в трубопроводе, оснащенном затвором. Дисковые поворотные затворы выпускают диаметрами Д_у=100 – 2800 мм как с уплотнением по диску, так и с уплотнением по корпусу. Затворы с уплотнением по диску обеспечивают одностороннюю герметизацию при направлении потока жидкости к диску со стороны вала. Затворы с уплотнением по корпусу обеспечивают двустороннюю герметизацию (рис. 4.15).

 

 

Рис. 4.15. Поворотный дисковый затвор (дроссель) с электроприводом:

1 – корпус; 2 –опора; 3 – полуось; 4 – поворотный диск; 5 –шланг уплотнения;

6 –электро­привод; 7 – подача  сжатого воздуха для уплотнения

Вентили изготавливают относительно небольших диаметров. Их открывают и закрывают с помощью золотника, насаженного на шпиндель. Степень открытия можно определить по высоте подъема шпинделя. Для подъема и опускания золотника на шпинделе имеется резьба.

Пробковые краны выпускают небольших размеров. Сечение трубопровода перекрывает поворачивающийся на 90^о конусный вкладыш (пробка), притертый к внутренней поверхности корпуса. Поскольку сечение перекрывается очень быстро, процесс перекрытия может сопровождаться гидравлическим ударом.

Обратные клапаны (рис. 4.16) предназначены для автоматического предотвращения обратного тока воды в трубопроводе, например при остановке насосов. Обратные клапаны могут быть подъемные и поворотные.

 

а а	б б
Рис. 4.16. Обратные клапаны: а – поворотный; б – подъемный	Рис. 4.17. Предохранительные клапаны: а –пружинный; б – рычажно-грузовой; 1 – корпус; 2 –клапан; 3 – пружина; 4 –рычаг

 

Предохранительные клапаны (рис. 4.17) устанавливают на трубопроводах в случае опасности возникновения очень высоких давлений. При повышении давления сверх допустимого значения клапан открывается, давая выход из трубопровода в атмосферу, чем предотвращается дальнейшее его повышение. Для борьбы с гидравлическими ударами, возникающими вследствие внезапной остановки насосов, устанавливают специальные клапаны – гасители удара, открывающиеся при возникновении волны пониженного давления.

Контрольно-измерительная аппаратура служит для осуществления полной или частичной автоматизации работы насосной станции. Она контролирует состояние оборудования и уровненного режима, верхнего и нижнего бъефа, а также подает сигналы в систему автоматики. Для этих целей служат сигнализаторы, датчики уровней, расходомеры.