Шаровые краны с ручным управлением устанавливаются на трубопроводах обвязки шаровых кранов магистральных газопроводов.

 

 

Кран рассчитан для работы на Ру=16,0МПа

 

 

Типы запорных устройств:

 

Различают следующие типы запорных устройств (запорной арматуры)

 

вентильный, при котором запорное тело, представляющее собой затвор (золотник)1, перемещается поступательно вдоль оси прохода седла.запорный узел такого типа называют вентилем,он имеет незначительный коэффициент трения, для него требуются приводы небольшой мощности, однако изменение направления потока создает в вентилях повышенное гидравлическое сопротивление.

 

 

задвижечный, при котором запорное тело, представляющее собой клин или диск 2, перемещается в плоскости, перпендикулярной к оси прохода седла, и скользит по седлу.Запорные устройства, работающие по этой схеме, применяют в задвижках различных моделей.Задвижки имеют небольшое гидравлическое сопротивление и незначительный коэффициент трения, который может быть снижен еще больше при использовании различных смазок.

 

крановый, при котором запорное тело, представляющее собой пробку 3, вращается в корпусе вокруг своей оси.Характерная особенность запорного устройства этого вида (например пробкового крана)- постоянный контакт запорного тела с седлом, что обуславливает относительно высокий коэффициент трения, который можно снизить с помощью уплотнительных смазок, к арматуре этого типа относят шаровые краны, в которых запорное тело, имеющее форму шара, находится в постоянном контакте с двумя седлами.

 

заслоночный, в этом случае поворотный затвор 4 представляет собой диск, вращающийся вокруг оси, которая перпендикулярна к оси трубопровода.Запорные устройства этого вида широко применяют в обратных клапанах.

 

 

Шаровые краны, как и конические, обладают прямоточностью, низким гидравлическим сопротивлением, постоянным контактом уплотнительных поверхностей. малыми габаритными размерами.

 

Шаровой затвор представляет собой узел, состоящий из шара, двух уплотнительных седел и поворотного штока (шпинделя).Несмотря на простоту схемы и принципа действия конструктивное решение этих узлов отличается большим разнообразием.По способу установки шара и уплотнительных селел можно выделить:

 

 три основных типа шаровых затворов:

 

с плавающим шаром.

 

шаром на опорах и с плавающим шаром.

 

подпружиненной плавающей втулкой.

 

 

Затвор с плавающим шаром   Рис.3

 

Принцип работы затвора с плавающим шаром заключается в следующем.

 

В корпусе 1 расположены два уплотнительных седла 5, между которыми штуцерами 6 зажимается стальной или бронзовый шар 3,имеющий сквозное отверстие, диаметр которого равен внутреннему диаметру трубопровода.С помощью штока шар может поворачиваться в уплотнительных седлах.В открытом положении отверстия шара и трубопровода совпадают, обеспечивая протекание рабочей среды с минимальным гидравлическим сопротивлением.При повороте штока на четверть оборота (на 900) отверстие шара устанавливается перпендикулярно к проходному отверстию крана.Давлением среды шар прижимается к заднему седлу, чем  обеспечивается полная герметичность затвора.Седла 5 уплотняются с корпусом 1 прокладками из резины 2, а с шаром3-тефлоновым кольцом 4.

 

Основное преимущество таких затворов – простота и компактность.

 

Необходимые герметичность и надежность работы затворов такого типа могут быть обеспечены при выполнении следующих требований:

 

удельные нагрузки на поверхности контакта шара и седла должны быть достаточно высокими для уплотнения, но не выше удельных давлений,допускаемых материалом седла.

 

посадка седла в гнездо должна быть герметичной, иначе седло будет пропускать среду по торцевой поверхности гнезда.

 

шар должен иметь правильную геометрическую форму и высокую чистоту обработки поверхности.

 

уплотнительные седла должны быть выполнены из пластичного материала, который,обеспечивая плотное прилегание, не повредит уплотнительную поверхность шара, помимо этого материал должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать высокие удельные нагрузки.

 

Затворы с шаром на опорах рис.4 конструктивно более сложные.В основном их применяют в кранах с большими диаметрами условного прохода.Перенос опорных усилий с уплотнительных седел на полуоси шара позволяет значительно уменьшить момент, необходимый для поворота пробки.

 

Затвор с шаром на опорах может быть выполнен по двум схемам: с уплотняющим седлом перед шаром и за ним.

 

 

 Затвор с уплотняющим седлом перед шаром.

 

Принцип работы затвора с уплотняющим седлом перед шаром заключается в следующем. Шар 3, выполненный как одно целое с полуосями, может свободно поворачиваться в двух опорных подшипниках 4 (скольжения или качения). Уплотнительные седла 5 расположены в плавающих втулках 6, которые уплотняются в корпусе кольцами 2. Седла затвора предварительно поджимаются комплектом пружин 1. Седло, расположенное со стороны входа, при закрытом затворе прижимается к шару давлением среды Р, действующим на кольцевую поверхность. которая ограничена окружностями с диаметрами d и D1. Противоположное седло в уплотнении затвора не участвует.При подаче давления Рс противоположной стороны функции седел меняются.Нагрузка на опоры определяется рабочим давлением на входе в затвор, действующим на площадь, ограниченную диаметром DНадежность работы затвора в значительной степени зависит от соотношения диаметров dср и  D1 dср=( D1 +d)/2 – средний диаметр уплотнительной поверхности седла.

 

Если величина D1 по отношению к dср недостаточно, затвор не обеспечит надежной герметичности.Если величина D1 по отношению к dср велика, произойдет перегрузка уплотнительного седла и уплотнительных колец, что приведет к увеличению момента, необходимого для поворота затвора.

 

 Затвор с уплотняющим седлом за шаром

 

 

       Конструктивное отличие затвора с уплотняющим седлом за шаром от затвора с уплотняющим седлом перед шаром заключается в том, что он имеет плавающие втулки, у которых диаметр уплотнения D2dср. Для обеспечения этого условия внутренний диаметр седла должен быть больше диаметра проходного отверстия в шаре d п.о.

 

В закрытом кране седло перед шаром в уплотнении не участвует, так как оно отжимается от шара давлением среды. Седло за шаром, наоборот,прижимается давлением среды к шару, обеспечивая высокую герметичность затвора и уменьшение нагрузки на опорные подшипники шара.

 

Затворы с шаром на опорах по сравнению с затворами с плавающим шаром имеют следующие преимущества: с уплотняющим седлом перед шаром – при закрытом затворе уплотнение шпинделя и большая часть корпуса крана не нагружены внутренним давлением.

 

С уплотняющим седлом за шаром – значительное снижение нагрузки на опорные подшипники, уменьшение суммарного момента трения в затворе.

 

Затворы с уплотняющим седлом перед шаром характеризуются значительным крутящим моментом, необходимым для поворота шара, и высокими нагрузками на опорные подшипники в результате увеличения эффективной площади, на которую действует давление.

 

 

 

 Затвор С плавающим шаром и подпружиненной плавающей втулкой.

 

 

 

 

 

 
 


Затвор с плавающим шаром и подпружиненной плавающей втулкой позволяет компенсировать износ уплотнительных поверхностей колец, а также температурные изменения, которые могут наблюдаться при работе крана (за счет подпружиненной  втулки).

 

В корпусе 4 расположен плавающий шар 5,который с одной стороны поддерживается седлом 6, жестко установленным в корпусе, а с другой – подпружиненным седлом 7, вставленным в плавающую втулку 8.Втулка уплотняется в корпусе кольцом 2 и прижимается к шару пружинами 1.

 

В исходном положении между втулкой 8 и торцом крышки 3 должен быть обеспечен зазор с, равный 0,5-1 мм.При наличии давления в полости А и закрытом затворе подпружиненное седло 7 прижимается к поверхности шара давлением среды, действующей на площадь S=П( D12 d2 )/4

 

При этом вся нагрузка, приходящаяся на шар и втулку 8, воспринимается седлом 6.Вданном случае затвор уплотняется как седлом 7. так и седлом 6.Уплотнение по двум седлам гарантирует высокую герметичность затвора.Если при закрытом затворе давление возникает в полости Б, шар сдвигается влево на величину зазора с.При этом подпружиненное седло 7 обеспечивает герметичность затвора и воспринимает всю нагрузку от шара.

 

 

Поршневой привод с двумя качающимися цилиндрами и кривошипом.

 

 

 
 

 


Поршень 6 привода с резиновыми уплотнительными круглыми кольцами 3 расположен в цилиндре 8,крышка 5 которого на своем месте закреплена разрезным пружинным кольцом 4.Поршень связан со штоком 7,который направляется по втулке 2,уплотняемой резиновыми кольцами 1.Шток 7 ввинчен в вилку 9,которая шарнирно связана с одноплечим поворотным рычагом 10.Упоры 11 служат для точной установки шара крана в его крайних положениях.Цилиндр 8 связан с корпусом шарнирно и при его действии совершает качательные движения.

 

для шаровых кранов с Ду=1000 и 1200мм  на Ру=6,4 Мпа.

 

Цилиндры 1 пальцами 12 шарнирно соединены с корпусом 3 привода.Поршень 16 уплотнен круглыми резиновыми кольцами 17 и связан со штоком 15,который направляется по втулке 13.Шток 15 ввинчен в вилку 2, связанную при помощи пальца 4 с рычагом 5 и валом 11 привода, который надевается на квадрат вала крана.Корпус привода закрыт крышкой 7 (при помощи шпилек 9), а на валу ызакреплена стрелка 6, с помощью которой определяется положение шара крана в каждый момент времени, и рычажок b, воздействующий на концевой выключатель, устанавливаемый на крышке привода (на рисунке не показан).Упоры винты 10 и 8 – регулировачные, служат для точной установки шара крана в его крайних положениях.Кронштейны а-строповочные..Масло из баллонов (в которые поступает газ из трубопровода) подается в штуцеры 14 под поршень или на поршень (для открытия или закрытия крана).При перемещении поршня цилиндры совершают качательное движение вокруг оси пальцев 12 вследствие того. что двухплечий рычаг 5 (связанный со штоком 15) поворачивается вокруг оси вала 11.По указанной причине масло в цилиндры привода подается с помощью гибких шлангов высокого давления.При закрывании крана в конце зода рычаг 5 упирается в регулируемые ограничители-упоры хода 8, а при открывании –в упоры 10.Регулировкой упоров должно быть обеспечено такое положение шара открытого крана, при котором его проход занимает симметричное положение относительно оси патрубков крана (в пределах допуска, оговариваемого заводом-изготовителем изделия).

 

 Регулятор высокого давления прямого действия РД-64.

 

Регулятор имеет односедельный регулирующий орган с разгруженным тарельчатым плунжером. Разгрузка плунжера от одностороннего давления достигается тем, что тарелка клапана имеет сквозное отверстие, соединяющее полости под и над тарелкой. Нижняя часть плунжера направляется в отверстие стакана. Рабочая среда поступает через перфорированную гильзу, чем достигается стабильный характер потока газа. Чувствительным элементом служит мембрана беспружинного МИМ.В надмембранную полость подается постоянное давление, поддерживаемое на нужном уровне редуктором.Так образуется задатчик отрегулированного давления газа. В подмемдранную полость подается газ с выходным давлением. При снижении этого давления уменьшается сила, действующая на мембрану снизу, и усилие, действующее сверху, заставляет мембрану, а вместе с ней и плунжер, опуститься. Поскольку седло в корпусе находится над плунжером, при его опускании открытое проходное сечение в седле будет увеличиваться. В связи с этим увеличится подача газа и повысится отрегулированное давление за клапаном. При превышении давлением требуемого процесс будет иметь противоположный характер.При равенстве давлений сверху и снизу мембраны плунжер находится в покое.

 

Авто реклама