Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · pdf...

10
52 2 | 89 | 2014 S. Vijayakrishnan В первой части данного обзора остановимся на уникальных свойствах, основных элементах и особенностях конструкции этого любопытного семейства арматуры. В качестве примера будут рассмотрены основные разновидности таких задвижек. Во второй части речь пойдет о наиболее распространенных вариантах применения данной арматуры, а также о ее рынке и основных производителях. От редакции Оригинальная статья впервые была опубликована в журнале Valve World, November, 2013, p. 73, December, 2013, p. 42 (www.valve-world.net). Перевод Т. Скляровой. Часть 1 Что такое шиберная ножевая задвижка? Ш иберные ножевые задвиж- ки это семейство про- мышленной трубопроводной арматуры с конструкцией, приспосо- бленной для определенных условий эксплуатации. Они обычно приме- няются для управления «грязными» средами (шламы, пульпа, порошки, газы, содержащие пыль, и пр.); хотя устанавливаются и на «чистых» сре- дах (газообразных и жидких). Данные задвижки имеют полнопроходную или почти полнопроходую проточ- ную часть и в большинстве своем отличаются минимальной строи- тельной длиной (имеют «межфлан- цевый» тип корпуса). Это позволяет свести к минимуму скорости потока внутри корпуса, а также перепад дав- ления на арматуре – весьма полезные свойства при управлении грязными средами. В исходном варианте своей кон- струкции эти задвижки имели скошен- ный шибер с острой кромкой, который при закрытии рассекал вязкую среду подобно ножу. Такая режущая способ- ность позволяет создать более герме- тичный контакт запирающего элемен- та и седла в присутствии загрязнений. В отличие от большинства других видов арматуры в таких задвижках есть только одно седло (со стороны выхода), которое обеспечивает герме- тичность лишь в направлении подачи среды. Поэтому их называют ноже- выми задвижками однонаправлен- ного действия. Уплотнение в затворе может быть либо металл по металлу, либо мягким (с применением эла- стомеров). Мягкое уплотнение обе- спечивает нулевые утечки в затворе, а для металлического оговаривается некоторый допустимый их уровень. Обычно ножевые задвижки приме- няются на низкие давления (не выше 10 бар), хотя имеются и специально разработанные конструкции на давле- ние до 20 бар. Однако тот факт, что подобные за- движки нельзя применять при подаче среды в любом направлении, серьезно ограничивает их применение в опре- деленных условиях. Для таких усло- вий были разработаны конструкции с использованием в седле и в футе- ровке эластомеров, обеспечивающих герметичность в любом направле- нии подачи среды. В большинстве этих конструкций уже нет «ножевой кромки» запирающего элемента, по- Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред

Upload: lecong

Post on 30-Jan-2018

263 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

52

2 | 89 | 2014

S. Vijayakrishnan

В первой части данного

обзора остановимся

на уникальных свойствах,

основных элементах

и особенностях

конструкции этого

любопытного

семейства арматуры.

В качестве примера будут

рассмотрены основные

разновидности таких

задвижек. Во второй части

речь пойдет о наиболее

распространенных

вариантах применения

данной арматуры, а также

о ее рынке и основных

производителях.

От редакции

Оригинальная статья впервые была опубликована в журнале Valve World, November, 2013, p. 73, December, 2013, p. 42(www.valve-world.net).Перевод Т. Скляровой.

Часть 1

Что такое шиберная ножевая задвижка?

Шиберные ножевые задвиж-ки – это семейство про-мышленной трубопроводной

арматуры с конструкцией, приспосо-бленной для определенных условий эксплуатации. Они обычно приме-няются для управления «грязными» средами (шламы, пульпа, порошки, газы, содержащие пыль, и пр.); хотя устанавливаются и на «чистых» сре-дах (газообразных и жидких). Данные задвижки имеют полнопроходную или почти полнопроходую проточ-ную часть и в большинстве своем отличаются минимальной строи-тельной длиной (имеют «межфлан-цевый» тип корпуса). Это позволяет свести к минимуму скорости потока внутри корпуса, а также перепад дав-ления на арматуре – весьма полезные свойства при управлении грязными средами.

В исходном варианте своей кон-струкции эти задвижки имели скошен-ный шибер с острой кромкой, который при закрытии рассекал вязкую среду подобно ножу. Такая режущая способ-ность позволяет создать более герме-

тичный контакт запирающего элемен-та и седла в присутствии загрязнений. В отличие от большинства других видов арматуры в таких задвижках есть только одно седло (со стороны выхода), которое обеспечивает герме-тичность лишь в направлении подачи среды. Поэтому их называют ноже­выми задвижками однонаправлен­ного действия. Уплотнение в затворе может быть либо металл по металлу, либо мягким (с применением эла-стомеров). Мягкое уплотнение обе-спечивает нулевые утечки в затворе, а для металлического оговаривается некоторый допустимый их уровень. Обычно ножевые задвижки приме-няются на низкие давления (не выше 10 бар), хотя имеются и специально разработанные конструкции на давле-ние до 20 бар.

Однако тот факт, что подобные за-движки нельзя применять при подаче среды в любом направлении, серьезно ограничивает их применение в опре-деленных условиях. Для таких усло-вий были разработаны конструкции с использованием в седле и в футе-ровке эластомеров, обеспечивающих герметичность в любом направле-нии подачи среды. В большинстве этих конструкций уже нет «ножевой кромки» запирающего элемента, по-

Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред

Page 2: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

53

2 | 89 | 2014

зволяющей разрезать остатки пульпы в затворе. Поэтому они именуются просто задвижки двунаправленного действия; иногда их еще называют «пульповые задвижки»1 в честь среды, на которой они обычно используются. Сегодня существует множество вари-антов конструкции таких задвижек,

1 В английской терминологии наряду с knife gate valve (ножевая задвижка) употребляется slurry valve – в прямом переводе «пульповая арматура»; в русской терминологии такой тер-мин отсутствует. В то же время, в английском языке нет выделенного термина «шиберный» по отношению к задвижкам: любая задвижка может обозначаться термином gate valve. (прим. перев.)

и они могут держать уже более высо-кое давление, до 50 бар.

Шибер, шиберный затвор, гильо-тинный затвор/задвижка, ножевая задвижка, шламовая шиберно-ноже-вая задвижка – эти и другие термины применяются для обозначения арма-туры вполне определенных конструк-ций, используемой для пульпы, шлама и сыпучих сред, различных отходов, и т. п. Наиболее корректно обозначить всё это семейство одним стандартным термином «шиберные задвижки», среди которых можно выделить не-сколько групп (см. рис. 1).

конструкция

Основные детали типичной шибер-ной ножевой задвижки однонаправ-ленного действия показаны на рис. 2, далее приведено их описание.

Корпус задвижки обычно изго-тавливается из чугуна, углеродистой или нержавеющей стали, а также из различных сплавов, более типичны

Об авторе.

S. Vijayakrishnan занимал пост пре-зидента VAAS Industries, одного из ве-дущих мировых производителей ши-берных ножевых задвижек в Индии. Его деятельность в компании про-должалась более 20 лет на различных должностях: он отвечал за маркетинг и продажи, разработку новых изделий, за проектирование и управление про-изводством. Имеет степень кандида-та наук, окончил факультет химиче-ского машиностроения Иллинойского технологического института в Мадрасе, живет в Ченнаи, Индия.В настоящее время работает независимым консультантом по марке-тингу, промышленной арматуре и … смартфонам на платформе Андроид.

Пишите ему по адресу: [email protected]

конструкции и применение

Рис. 1. основные типы шиберных задвижек

шиберные задвижки

однонаправленного действия

Металл по металлу

двунаправленного действия

Мягкое уплотнение

Мягкое уплотнение

Металл по металлу

Футеровка

уплотнительные кромки

Рис. 2. типичная шиберная ножевая задвижка

Маховик

бугельная втулка

бугель

шток

скоба

коробка сальника

набивка

шибер

стопор

режущая кромка

корпус

Фот

о с

сайт

а: w

all-

pape

rs.in

.ua

Page 3: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

54

2 | 89 | 2014конструкции и применение

чугун и различные марки нержавей-ки. Большая часть производителей предпочитает литые корпуса, главным образом неразъемные, реже – разъ-емные, состоящие из двух частей, со-единенных болтами.

Наиболее часто применяются: не-ржавеющие стали марок 304, 316; а также низкоуглеродистые (304L, 316L, 317L и др.), жаропрочные (310, 319, 320 и др.), дуплексные стали (2205, 2507 и др.). Сплав 20 и хасте-лой C также используются многими производителями. Отдельные компа-нии предлагают задвижки в сварном корпусе из различных сталей, особен-но при мелкосерийном производстве. Крышки, если они есть, либо литые, либо сварные. Некоторые корпу-са гуммированные, имеют покрытия из полиуретана, ПТФЭ, что повышает их коррозионную стойкость.

Шибер обыкновенно изготавли-вается из листов нержавеющей стали (или высоколегированных сталей), он шлифуется и полируется. У одно-направленных ножевых задвижек шибер имеет скошенную кромку («нож»), а на корпусе выполнены «направляющие», в процессе закры-тия смещающие шибер в направле-нии седла, обеспечивая уплотнение. Седло задвижки может изготавли-ваться из металла (и быть встроен-ным или съемным) или из эластомер-ного материала – съемное. Скоба необходима для соединения штока и шибера и может быть как литой, так и сварной. Шток, в большинстве слу-чаев – из стального прутка.

Набивка – обычно это ПТФЭ или другие синтетические волокна (арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько слоев, кото-рыми набивается коробка сальника. Для условий высокой температуры применяется терморасширенный гра-фит. В тех случаях, когда рабочие сре-ды отличаются высокой вязкостью, иногда применяется разделительное кольцо (медная оплетка, ПТФЭ и пр.). Коробка сальника чаще всего из-готавливается из чугуна с шаровид-ным графитом или из стали, крепеж также стальной. Бугель или верх конструкции может быть литым

или сварным. Бугельная втулка, с помощью которой перемещается шток задвижки, как правило, из алю-миниевой бронзы или нержавеющей стали (отличной от материала штока, чтобы не было фрикционной корро-зии). Маховик обычно из чугунных или стальных отливок, при этом бо-лее распространен выдвижной шток, но задвижки с невыдвижным штоком также встречаются. Крепеж, как пра-вило, изготавливается из различных марок сталей.

Шиберные задвижки двунаправ­ленного действия по своей конструк-ции, в целом, похожи на описанные выше ножевые задвижки, но некото-рые отличия все же имеются. Большая их часть имеет два седла в разъемном корпусе, состоящем из двух частей; не-значительная часть имеет неразъем-ный корпус – некоторые корпуса име-ют покрытия, другие – с U-образным уплотнением в центре. Для седел имеется широкий выбор материалов (каучук, полиуретан, нитрил, хлоро-прен, витон, ПТФЭ и пр.). Как прави-ло, у шибера отсутствует «скошенная кромка», а в тех случаях, когда такая кромка имеется, ее функция отлича-ется от задвижек однонаправленного действия. Полости корпусов могут иметь коррозионностойкие покрытия (полиуретан, рильсан). Шибер также может иметь покрытие (упрочняющее, ксилан, ПТФЭ и пр.), способствующее более плавному перемещению между седлами. Некоторые конструкции не имеют сальниковой набивки, в этом случае герметичность обеспечивается только в затворе.

У большинства таких задвижек пло-щадь сальникового уплотнения очень велика, и герметичность во внешнюю среду по шиберу не абсолютна. В свя-зи с этим обычные ножевые и дву-направленные шиберные задвижки не рекомендуется применять для осо-бо загрязненных сред (например, ядо-витых). В таких случаях требуется кон-струкция с крышкой.

Помимо маховиков для управле-ния задвижками всех видов исполь-зуются другие механизмы и приводы (рычаги, редукторы, штурвалы, пнев-мо-, гидро- и электроприводы).

варианты исполнения

Конструкции. Основные конструк-тивные исполнения шиберных задви-жек представлены в табл. 1. Типич-ные примеры конструкций приведены на рис. 3. Диапазон применяемых со-временных технологий изготовле-ния и функционального назначения задвижек очень широк – от задви-жек для обычных сред до задвижек, предназначенных для очень тяжелых условий. При этом стоимость задви-жек одного и того же размера может сильно отличаться в силу разницы конструкций.

Размеры. Производителями пред-лагается широкий диапазон разме-ров задвижек. Наименьший пред-лагаемый размер – 50 мм (2 дюйма), наибольший на сегодня размер – 4300 мм (168 дюймов) – это задвиж-ка с крышкой, изготовленная Rovalve. Задвижки диаметром от 50 до 300 мм выпускают практически все произво-дители, и многие из них расширяют диапазон до 600 мм. Крупные произ-водители изготавливают и задвиж-ки диаметром свыше 600 мм, но их не так много. Диапазон размеров за-движек зависит от конструктивного исполнения.

Давление. Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред в большин-стве своем предназначены для ра-боты при низком давлении. Как пра-вило, это 10 бар и ниже. У задвижек большого размера предел давления может быть 2–3 бара. Впрочем, спе-циально разработанные конструк-ции задвижек применимы и на бо-лее высокое давление – по классу ANSI 150-300 и выше. Есть даже задвижки, которые держат 100 бар, но они очень узкого применения, и потребность в них невелика.

Стандарты. Основные применя-емые стандарты: (1) конструкция – MSS SP-81, TAPPI TIS-408, NFPA-85; (2) фланцы – ANSI B16.5 150/300/ 600lb, DIN PN 10/16/40, BS-10 Таб-лица D/E/F, AS-2129 Таблица D/E/F, JIS 10K/20K, SABS 1123 Таблица D/E; (3) строительная длина – MSS SP-81, MSS SP-135, EN-558, и стандарты предприятий.

Page 4: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

55

2 | 89 | 2014 конструкции и применение

Таблица 1. основные конструкции шиберных задвижек для пульп и сыпучих сред

1. Шиберные ножевые задвижки однонаправленного действия для легких условий эксплуатации

наиболее простая, «базовая» конструкция ножевой задвижки, такие задвижки произ-водятся огромным числом компаний во всех странах. как правило, изготавливаются на основе собственных стандартов производителя.

Orbinox EX

2. Шиберные ножевые задвижки однонаправленного действия общепромышленного назначения

типовые задвижки с заданными характеристиками; как правило, соответствуют требо-ваниям стандарта MSS SP-81; изготавливаются известными поставщиками.

VAAS 940

3. Шиберные ножевые задвижки однонаправленного действия для тяжелых условий эксплуатации

разработаны для условий высокого давления и/или «тяжелых» сред; изготавливаются несколькими производителями для ограниченного применения.

DeZURIK KHP

4. Шиберные ножевые задвижки однонаправленного действия специального назначения

разработаны для специальных условий эксплуатации и отличаются уникальными конструктивными характеристиками, – например, арматура для угольных шахт имеет упрочняющую наплавку и защиту от возможного внутреннего воспламенения.

DeZURIK KCI

5. Полнопроходные шиберные задвижки с широким корпусом двунаправленного действия

разработаны для работы на абразивной пульпе при низком давлении, прежде всего, для шахт («шламовые задвижки»).

Clarkson KGA

6. Полнопроходные шиберные задвижки с узким корпусом двунаправленного действия

разработаны для работы на абразивной пульпе при низком давлении.

Weir WS

7. Полнопроходные шиберные задвижки с узким корпусом двунаправленного действия для условий высокого давления

разработаны для работы на абразивной пульпе при среднем и высоком давлении.

Flowrox LKH

8. Шиберные задвижки двунаправленного действия с U-образным уплотнением из упрочненного эластомера

разработаны для работы на абразивной пульпе при среднем и низком давлении.

VAAS 755

9. Шиберные задвижки двунаправленного действия с U-образным уплотнением из упругого эластомера

разработаны для работы на шламе и пульпе низкой вязкости при среднем и низком давлении.

VAAS 740

10. Полнопроходные задвижки с О-образным проходным сечением и уплотнением металл по металлу

разработаны для работы на средах, содержащих включения (вторичная переработка бумаги), для абразивной пульпы средней вязкости, когда герметичность очень важна, но утечки все же допускаются.

Stafsjo HG

11. Полнопроходные двухдисковые задвижки с О-образным проходным сечением и уплотнением металл по металлу

разработаны для работы на средах, содержащих включения (вторичная переработка бумаги), для абразивной пульпы средней вязкости, в которой иногда могут встречаться включения большого размера.

Lohse TAP

12. Полнопроходные задвижки с О-образным проходным сечением и мягким уплотнением

разработаны для работы на абразивной пульпе со средним размером включений при среднем и низком давлении, в основном для цементирующихся сред. конструкция обе-спечивает герметичность, необходимую для пневмотранспортных систем.

Fabri C-133

13. Шиберные ножевые задвижки однонаправленного действия для систем переработки сырья

специально разработаны для систем вторичной переработки бумаги. они отличаются круглой конфигурацией входного сечения и квадратной конфигурацией выходного се-чения, что позволяет свести к минимуму скопление среды в области затвора и седел.

Stafsjo RKO

14. Шиберные ножевые задвижки однонаправленного действия для бункеровспециально разработаны для порошкообразных сред, подаваемых самотеком в силос-ных башнях, цементных бункерах и других подобных хранилищах.

Orbinox XC

15. Шиберные ножевые задвижки двунаправленного действия с кольцевым уплотнением кромки шибера

запатентованная фирмой Wey конструкция отличается наличием подгруженной набив-ки, обеспечивающей очень высокое уплотняющее усилие. в ней совмещены мягкое уплотнение и ножевая кромка шибера. задвижки предназначены для высоко абразив-ной пульпы, транспортируемой под низким, средним или высоким давлением.

Wey MF

16. Квадратные/прямоугольные шиберные ножевые задвижкипредназначены, как правило, для загрузочных бункеров, силосных башен и других хра-нилищ порошкообразных сред.

Orbinox BC Рис. 3. примеры основных конструктивных исполнений шиберных задвижек

OrbinixEX

WeirWS

FabriC-133

VAAS940

FlowroxLKH

StafsjoRKO

DeZurikKHP

VAAS755

OrbinixXC

DeZurikKCI

VAAS740

WeyMF

ClarksonKGA

StafsjoHG

LohseTAP

OrbinixBC

Page 5: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

56

2 | 89 | 2014

вспоМогательные устройства и дополнительные опции

Задвижки могут оснащаться огром-ным разнообразием вспомогательных устройств и иметь дополнительные опции. Некоторые из них приведены на рис. 4.

Отклоняющий конус. Если ши-берные ножевые задвижки одно-стороннего действия применяются для пульпы, то обычно рекомендует-ся устанавливать вспомогательное устройство, предохраняющее седло задвижки, которое называется откло-няющим конусом. Оно имеет кониче-скую конфигурацию и устанавливает-ся на входе задвижки перед ответным фланцем. Такие конусы изготавлива-ются из эрозионностойкого материа-ла (нихард, полиуретан, нержавеющая сталь и пр.) и направляют поток прочь от седел в центр задвижки.

Наплавка. Шиберные ножевые задвижки с уплотнением металл по металлу, эксплуатируемые на эро-зионных средах (как пульпе, так и по-рошках), иногда имеют упрочняющие наплавки отдельных деталей, подвер-женных воздействию эрозионной сре-ды. Это, прежде всего, седла, кромка шибера, а для особо тяжелых условий эксплуатации – проходное сечение. Стеллит наносится методом плазмен-ного напыления.

Футеровка. Иногда проходное се-чение задвижек имеет защитное по-крытие из резины, полиуретана и пр.

Промывочные/продувочные от­верстия. В том случае, когда задвиж-ки применяются для транспорти-ровки пульп или порошков, твердые включения имеют тенденцию оседать в области седел, внутри корпуса и пр. Используемая в таких условиях ар-матура имеет в корпусе отверстия,

через которые может подаваться сре-да для прочистки ее внутренностей. В задвижках для пульп обычно приме-няется вода, а в задвижках для порош-кообразных сред – газ. Промывочная/продувочная среда подается под дав-лением в несколько раз выше рабочего.

Блокировка. Поскольку боль-шая часть задвижек установлена на удаленном расстоянии, для пре-дотвращения несанкционированного управления задвижкой на ней уста-навливаются блокирующие устрой-ства. Они блокируют задвижку в от-крытом, закрытом или любом другом требуемом положении, обеспечиваю-щем безопасность эксплуатации.

Удлиненный шток. Многие за-движки установлены на предприятиях в таких местах, к которым затруднен доступ. В этих случаях применяется удлиненный шток, выводящий махо-вик или штурвал поближе к рабочей площадке оператора. Это характерно для задвижек, применяемых, напри-мер, в системах водоснабжения и ка-нализации.

V­образный проход. В редких слу-чаях может понадобиться функция дросселирования или регулирования, тогда шиберные ножевые задвиж-ки однонаправленного действия по-ставляются с V-образным проходным сечением вместо обычного круглого. Этим достигается приемлемая харак-теристика регулирования, и такие за-движки находят широкое применение в целлюлозно-бумажной промышлен-ности, а при наличии упрочняющей наплавки, – и в горнодобывающей про-мышленности для рудничного шлама.

Рычаг. Там, где необходимо бы-строе открытие/закрытие при усло-вии небольших диаметров задвижек, вместо маховика можно использо-вать рычаг.

Рис. 4. вспомогательные устройства и дополнительные опции

отклоняющий конус

блокировка

Футеровка прохода

рычаг

промывочные отверстия

крышка

конструкции и применение

Я никогда не думаю о будущем. Оно и так наступает достаточно быстро.

Альберт Эйнштейн

Page 6: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

57

2 | 89 | 2014

Часть 2

области приМенения

Шиберные ножевые задвижки ред-ко применяются там, где традиционно справляется другая арматура: обыч-ные задвижки, запорные клапаны, ко-нусные или шаровые краны, поворот-ные дисковые затворы – в частности, для чистых жидких или газообразных сред, так как в этих случаях их не-достатки во многом перевешивают преимущества. Однако, когда среда твердая (порошки), или представля-ет собой смесь жидкости и твердых частиц (пульпы), или твердых частиц и газов – данная арматура, в отличие от прочих конструкций, демонстриру-ет наивысшие рабочие характеристи-ки и надежность.

Преимущественно шиберные но-жевые задвижки применяются в качестве запорной или отсечной арматуры. Очень редко – для дрос-селирования в качестве регулиру-ющей арматуры, так как проводи-мая ими среда не предназначена для дросселирования. Но исключе-ния все же есть. Основные области промышленности, в которых применя-ются шиберные задвижки, приведены на рис. 5.2

рабоЧие среды

Основные среды, для которых предназначены шиберные задвижки:

жидкость + твердые частицы

Такие смеси встречаются во многих отраслях и являются основной средой, на которую рассчитаны шиберные за-движки. При этом смеси могут варьи-роваться по составу, их обычно назы-вают шламом или пульпой. Для шлама характерно наличие относительно мяг-ких, более мелких включений, в то вре-мя как для пульпы – более твердых

2 Автор не включил в число рынков сбыта ар-матуру нефтяных скважин. В перечне рабочих сред названа «пульпа нефтяного песка», но и среду, которая поступает из скважин – нефть с водой, песком и другими примесями – можно назвать пульпой. Возможно, автор не считает устьевые задвижки отдельным рыночным про-дуктом: ведь они обычно поставляются в со-ставе устьевого оборудования (прим. ред.)

и абразивных.3 Массовая доля твердых включений – от нескольких десятых долей процентов и до 70%. Твердые включения могут быть в виде очень мелкого порошка или смеси порошка и более крупных частиц. Как правило, такая среда однородна только когда постоянно взбалтывается и хорошо перемешана; когда же она застаивает-ся (например, в неподвижной трубе или сосуде), частицы имеют тенден-цию оседать, образуя два отдельных слоя – твердых включений и жидко-сти. Если теперь жидкость отвести, остатки высохнут, отвердеют или за-цементируются. Все эти факторы соз-дают немалые проблемы в обеспече-нии эффективной работы задвижек.

сыпучие среды

Здесь речь главным образом о до-зировании сред в бункерах и храни-лищах типа элеватора. Такие системы применяются в самых разных отраслях промышленности.

порошкообразные среды + газ

Задвижки устанавливаются на си-стемы пневмотранспорта порошко-образных сред, также широко приме-няемые в различных отраслях.

3 Значения слов sludge (шлам) и slurry (пульпа) не полностью совпадают со значениями соответствующих русских слов. В геологии «мокрый» шлам (ил) – разновидность пульпы, между суспензией и коллоидным раствором. В то же время, шламом называют и «сухие» загрязнения – например, отложения в паровых котлах (прим. перев.)

газ

Некоторые конструкции шиберных ножевых задвижек могут эксплуати-роваться для сред с высокой рабочей температурой и термоцикличностью с большей эффективностью, чем лю-бая другая арматура. Примером тому может служить их применение в си-стемах регенерации тепла отработав-ших газов и производства техническо-го углерода.

Примеры типичных рабочих сред шиберных ножевых задвижек:

� целлюлоза, � сточные воды, � техническая вода, � рудный шлам, � меласса, � угольная аэросмесь, � зольная пульпа, � порошки, � суспензии, � цемент, � зольная пыль, � пульпа нефтеносного песка, � сажа, � черный и зеленый щелок, � пульпа фосфатной руды, � вторичная бумага.

Применение арматуры можно классифицировать и по степени слож-ности условий эксплуатации – легкие условия (целлюлозная промышлен-ность, водоподготовка и водоотве-дение, производство сахара, бункеры зернохранилищ), средние условия (горнодобыча и переработка мине-рального сырья, ТЭЦ, производство

Рис. 5. области применения шиберных задвижек

Основные рынки

цел- люлозно-

бумажная промышлен-

ность

водопровод и канализация

горно- добыча

и переработка минерального

сырья

производство цемента

производство сахара

производство сажи

погрузка-разгрузка

контейнеров (бункеров)

тЭц на ископаемом

топливе

конструкции и применение

Page 7: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

58

2 | 89 | 2014

цемента, системы пневмотранспорта) или тяжелые условия (горнодобыча и переработка минерального сырья, системы отсечения угольных форсу-нок, системы сброса варочного щело-ка, жидкости для цементирования).

Перечень основных рынков сбыта шиберных ножевых задвижек приве-ден в табл. 2.

направление подаЧи среды

Большинство конструкций про-мышленной арматуры допускает по-дачу среды в любом направлении. Но ножевые задвижки однонаправ-ленного действия для правильной их установки требуют внимательного отношения. Для большинства жид-ких сред, пульпы или шлама, а также газообразных сред рекомендуемым направлением подачи среды являет-ся то, при котором давление среды действует на шибер, прижимая его

к седлу (для самоуплотнения). По-дача среды в противоположном на-правлении привела бы к чрезмерным утечкам и/или преждевременному отказу, особенно если это абразивная среда. Однако при использовании за-движек в качестве запорной арматуры для бункерных загрузочных устройств с порошкообразными средами, пода-ваемыми самотеком, обратный поток (задвижка находится в открытом по-ложении, среда подается в обратную сторону от седла) более предпочти-телен, поскольку скопление порошка в области затвора в этом случае сво-дится к минимуму.

Есть и такие условия эксплуатации, когда существенным является воз-можность обеспечения герметичности при любом направлении подачи сре-ды. Традиционно на рынке доминиро-вали однонаправленные конструкции, но в наши дни все чаще находят при-менение задвижки двунаправленного

действия, особенно в горнодобываю-щей промышленности. Можно пред-положить, что задвижки двунаправ-ленного действия – это всегда лучший выбор, поскольку они могут исполь-зоваться в любой ситуации, но это не так. Шиберные ножевые задвижки однонаправленного действия, имея на шибере «режущую» кромку, обла-дают более высокой эксплуатацион-ной надежностью при отсечении сред с содержанием твердых включений и нередко обеспечивают полную гер-метичность там, где её не могут гаран-тировать задвижки двунаправленного действия. Поэтому к выбору типа за-движек нужно подходить разумно, правильный выбор зависит от кон-кретных условий эксплуатации.

рабоЧая теМпература

Еще один момент, о котором нельзя забывать, состоит в том, что в задвиж-ках, обеспечивающих герметичность в любом направлении, применяется мягкое уплотнение в затворе, а это ограничивает максимальную темпе-ратуру проводимой рабочей среды. Температура рабочей среды будет зависеть от используемого мате-риала уплотнения, но, как правило, 200 °C – это максимум, на что можно рассчитывать при использовании в ка-честве уплотнения в затворе витона или ПТФЭ.

А вот задвижки однонаправленно-го действия могут иметь уплотнение в затворе металл по металлу и посе-му – при наличии соответствующего материала набивки сальника – приме-нимы при более высоких температу-рах рабочих сред: до 800 °C.

производители

В настоящее время насчитывается более сотни производителей шибер-ных задвижек по всему миру, кото-рых можно объединить в несколько основных групп по характеру специ-ализации производства – типичные представители каждой из групп при-ведены в табл. 3, а в табл. 4 указаны всемирно известные торговые марки шиберных задвижек.

конструкции и применение

Таблица 2. география рынков сбыта шиберных задвижек

Часть света

Страна

Горн

одоб

ыча

и п

ерер

абот

ка

мине

раль

ного

сы

рья

Водо

подг

отов

ка

и во

доот

веде

ние

Целл

юло

зно-

бума

жна

я

пром

ыш

ленн

ость

ТЭЦ

Прои

звод

ство

цем

ента

Прои

звод

ство

те

хнич

еско

го у

глер

ода

Прои

звод

ство

сах

ара

Погр

узо-

разг

рузо

чны

е си

стем

ы

Неф

теэм

ульс

ионн

ые

раст

воры

Азия индия

индонезия

лаос

таиланд

вьетнам

Монголия

китай

Океания австралия

новая зеландия

папуа – новая гвинея

Африка Южная африка

египет

замбия

конго

зимбабве

гана

Америка сша

канада

Чили

бразилия

Европа великобритания

швеция

Финляндия

германия

россия и снг

Page 8: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

59

2 | 89 | 2014

узкая специализация

Такие производители изготавли-вают всего несколько или даже одну конструкцию шиберных задвижек. Тем не менее, они хорошо известны в той рыночной нише, которую обслу-живают. Их конструкции уникальны или запатентованы, для изготовления арматуры применяются специально разработанные производственные тех-нологии, нередко в ней используются особые материалы. Диапазон выпу-скаемых размеров у каждого произво-дителя свой.

отраслевая специализация

Эти производители работают с од-ной или несколькими определенными отраслями промышленности, выпу-ская арматуру только под их нужды. Диапазон выпускаемых задвижек мо-жет быть огромен, но при этом в нем могут отсутствовать конструкции и возможности поставки для других промышленных секторов.

широкий спектр

Производители, предлагающие широкую номенклатуру арматуры, способную удовлетворить все основ-ные требования различных рынков. Большинство таких производителей имеет разветвленную сеть заводов,

сбытовых и обслуживающих компа-ний в различных странах мира.

неосновное производство

В эту группу входят производи-тели, которые специализируются на выпуске других типов арматуры или задвижек на другие условия экс-плуатации, но имеют в своей номен-клатуре и шиберные задвижки. Имея раскрученный бренд, эти компании не считают шиберные задвижки своим основным продуктом, но производят их ради расширения номенклатуры.

валовое производство

Данные компании производят одну или несколько самых ходовых кон-струкций средних размеров и пред-лагают наиболее выгодные условия поставки в своей категории. Как пра-вило, эти фирмы широкой известно-стью не отличаются, да и вообще мало чем отличаются от других им подоб-ных, действующих на этом сегменте.

контрактное производство

Многие крупные торговые дома закупают арматуру по долгосрочным контрактам для продажи ее под соб-ственным брендом. Их подрядчики часто неизвестны на открытом рын-ке, они производят крупные партии типовой арматуры высокого качества по низким договорным ценам.

будущее

Растущие требования рынка за-ставляют разрабатывать всё более сложную арматуру. Одна из областей, где нужны новые конструкции – это шиберные задвижки двунаправленно-го действия на высокое давление, так как рабочее давление в технологиче-ских процессах многих отраслей про-мышленности постоянно растет.

Другим направлением развития является совершенствование техно-логии уплотнения, поскольку ужесто-чаются требования к контролю вы-бросов в атмосферу.

Приведенные в статье фотографии взяты из опубликованных брошюр

и/или веб-сайтов соответствующих производителей.

Таблица 4. известные бренды шиберных задвижек

ABO eDART Icon OKM Technegate

A-C Valve Elite Hyunwoo Orbinox Tecofi

Anval Erhard Insamcor Proinval Terofox

Asteknik Everlasting Isogate Quingdao TJ

Atval Exper t IVC RedValve Townley

AVK Fabri Jash Regent Hitech Trueline

BDK Favra KDV Rhinoflex Turnflo

Bidapro Floec Keckley RIENZI UCC

Burbach Flowrox Kempster Risson UVC

Challenger Flowsteer Keros Rovalve VAA

Clarkson Flowtek Keystone RX VAAS

Coperion FNW KOLINK SCI VAG

Coreline Fouress Kosen SK Valve Valterra

CYL GEFA L&M SKG VANGO

Davis Guanli Linuo Slurry Flo Velan

Delta Herbe Lohse Stafsjo Vortex

DeZURIK Hifly LVC Stock VTM

DMN Hilton Microfinish Sureflow Vtork

DSMATERIAL HMA Valveco Murray Latta Sur ya Watergates

Dual HP NewCon SVC Wey

Ebro HY-Performance Niagara TCV Zubi

Таблица 3. специализация производителей шиберных задвижек

Узкая специализация

Clarkson – шиберные задвижки для абразивной пульпы

Delta, Murray Latta – шиберные задвижки для абразивной пульпы под высоким давлением

Redler-Stock – запорные задвижки для угольных форсунок

Sistag-Wey – задвижки двунаправленного действия для пульпы под высоким давлением

Newcon – задвижки с покрытием

Stainless Steel Valve Co – шаровые крышки варочного котла (по типу шарового крана в системах производства целлюлозы)

Отраслевая специализация

Ebro, Erhard, AVK, VAG – водоподготовка и водоотведение

Lohse, Stafsjo, Velan – целлюлозно-бумажная промышленность

Dual, Fabri, Flowrox, Insamcor – горная промышленность

Широкий спектр

Pentair, DeZURIK, Orbinox, VAAS

Неосновное производство

Redler-Stock – Основное производство – системы погрузки-разгрузки

Okumura, Fouress, ABO – Основное производство – затворы поворотные дисковые

Jash – Основное производство – клинкетные задвижки и гидротехнические затворы

Валовое производство

Linuo, Guanli, Kosen, Lixin/Risson, Vango из китая

Zubi, CMO из испании, Tecofi из Франции

Контрактное производство

производители марок оптовых продавцов, такие как ERIKS, Econosto

конструкции и применение

Page 9: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько
Page 10: Шиберные задвижки для пульп и сыпучих сред · PDF file(арамид, нейлон и пр.) квадратного плетения в несколько

61

2 | 89 | 2014

НОВАя ШибЕРНАя НОжЕВАя зАдВижКА фиРмы CHALLENGER

Компания Challenger Valves and Actuators, один из ведущих австралийских производите-лей трубопроводной арматуры, представила новую чугунную шиберную ножевую задвижку с эластичным седлом модели KGV41XR.

Новая задвижка предназначена для перекры-тия и регулирования потоков рабочих сред в та-ких отраслях как добыча полезных ископаемых, целлюлозно-бумажная промышленность, а так-же в канализационных и очистных системах.

Особенности конструкции: � монолитный корпус из высокопрочного ков-

кого чугуна, устойчивый к деформациям; � заострённая нижняя кромка ножа; � двусторонняя полировка ножа облегчает

закрытие задвижки;

� отсутствие мёртвых зон, как следствие, нет засорения прохода;

� уплотнение из синтетической резины с вспомогательным кольцом, обеспечиваю-щее высокую герметичность;

� наличие эпоксидного покрытия, улучшаю-щее защиту от коррозии.Температурный режим рабочих сред,

на который рассчитаны новые шиберные но-жевые задвижки, колеблется в диапазоне от –40 до +80 градусов.

Задвижки KGV41XR производятся в диапа-зоне типоразмеров от DN 50 до 250 с рабочим давлением до 10 бар, а также DN 300 с рабо-чим давлением до 8 бар.

По информации портала http://armtorg.ru

UCC ПРЕдСТАВляЕТ ШибЕРНыЕ зАдВижКи 130DB

Компания United Conveyor Cor-poration (UCC) запустила в произ-водство шиберные задвижки 130DB. Они разработаны как эффективная замена стандартных задвижек других фирм и иной арматуры.

Новые шиберные задвижки 130DB прочные, просты в техническом обслу-живании, при их изготовлении приме-нялись зарекомендовавшие себя тех-нологии упрочнения седел и пластины.

Корпус двусоставной из чугуна с шаровидным графитом, упрочненные чугунные седла выдерживают высокие

давления в системах пневмотранспорта. Задвижка отлича-ется повышенной износостойкостью и надежностью уплот-нений, рассчитанных на высокое давление.

«Новые шиберные задвижки 130DB отвечают, в основ-ном, двум ключевым требованиям потребителей, – утверж-дает Kevin McDonough, директор по продажам. Первое – превосходная герметичность. Расположение уплотнитель- ных колец в сальнике таково, что снижается сила трения вала. Тем самым, снижается возможность потенциальных утечек транспортируемой среды во внешнюю среду. Вто-рое – простота технологического обслуживания, в отличие от существующих дорогостоящих отсечных клапанов».

По информации с сайта http://unitedconveyor.com/

ШибЕРНыЕ зАдВижКи KUL КОмПАНии DEZURIK

Компания DeZURIK за-пустила в производство новые шиберные задвиж-ки со сплошной футеров-кой из уретана (KUL) всех деталей, соприкасающих-ся с рабочей средой, вы-полняющие функции за-порной или регулиру- ющей арматуры, для абра-зивной пульпы и сыпучих абразивных материалов.

Задвижки полнопро-ходные и идеально под-ходят для применения

в горной, химической и пищевой про-мышленности. Подача среды в оба на-правления, герметичность в затворе обеспечивается при давлении среды от 1030 до 1720 кПа.

Размеры выпускаемых задвижек DN 50–1200, температура рабочей сре-ды от –40 до 82 °C, состав уретанового покрытия может меняться в зависимости от условий эксплуатации.

По информации с сайта http://www.dezurik.com/

конструкции и применение

• новости • события • факты • новости • события • факты • новости • события • факты • новости • события • факты •