Шиберна засувка, класифікація та принцип роботи

Різноманітність вибору та широкий асортимент трубопровідної арматури, доступної на сучасному ринку, дозволяє зробити правильний вибір серед різних типів засувок залежно від сфери та особливостей застосування. Спеціальна шиберна засувка, представлена ​​на нашому сайті в широкій класифікації, є важливим і широко затребуваним механізмом для регулювання потоку вмісту різних трубопроводів, без якого не можуть обійтися великі промислові підприємства державного та приватного характеру, а також дрібніші організації комунального господарства.

Свою назву шиберна засувка отримала від німецького терміна schieber (шибер), утвореного від дієслова schieben. Дослівний переклад українською мовою цього поняття означає штовхати, рухати чи засовувати. Таким чином, шиберна засувка має на увазі під собою заслінку, виконану у формі заточеної пластини, яку можна переміщати. Завдяки спеціальній заточеній формі робочого органу, цю заслінку часто називають «ножова засувка шиберна».

Відповідно до встановленого вітчизняного ГОСТ 24856-2014, під визначення засувки шиберної підпадає вся арматура для трубопроводу, яка має форму паралельних загострених пластин із замикаючим елементом. Головне призначення такої арматури полягає у перекритті потоку вмісту трубопроводу (повітря, води, газу або будь-якого іншого робочого середовища). Нерідко шиберні заслінки застосовують для управління потоком середовища, що має важку і навіть в'язку консистенцію.

Що таке шиберна засувка

Шиберна засувка включає обов'язковий елемент - шибер. Специфікація даного пристрою, виходячи з його технічної документації, має на увазі наявність пластини, що рухається, виконаної з міцної сталі.Засувка дозволяє повністю або частково перекривати потік робочого середовища і регулювати розмір прохідного отвору, а відповідно і кількість вмісту, що проходить через неї.

Одним з поширених прикладів застосування засувки з шиберним елементом є перекриття потоку цементу або іншого сипучого середовища в промисловій установці. Слід зазначити, що цей випадок можна назвати еталоном сфери використання таких засувок – це «брудні» сипкі та пульпові середовища.

Таким чином, заслінка шиберна, яку також часто називають шиберним ножовим затвором (що, правда, не зовсім відповідає термінології ГОСТу), є механізмом, що перекриває протягом вмісту трубопроводу з домішкою різних компонентів. Конструкція шиберного механізму включає паралельні ножові пластини, рух яких здійснюється перпендикулярно осі основного потоку. Загострена форма пластин дозволяє розширити функціональність заслінок такого типу. Так, дані засувки можуть перекривати потік вмісту та одночасно подрібнювати або зупиняти рух великих твердих частинок, а також кристалічних компонентів та домішок.

Способи використання

Засувки з шиберною конструкцією використовуються в очисних установках, що фільтрують, і різних трубопроводах (зазвичай, «брудного» типу). Це означає, що міцні та надійні заслінки чудово справляються з перекриттям руху потужного грязьового потоку. Вони можуть встановлюватися на трубопроводи, якими під високим тиском

розуміється гірська порода, нафта, всілякі рідини з гранулами, пульпом та іншими домішками, твердими вкрапленнями та частинками.

Виходячи з різноманітного спектру робочих середовищ, що перекачуються, заслінки шиберного типу класифікуються намоделі, призначені для використання у різних галузях промисловості. Зокрема, найпопулярнішими сферами використання таких засувок є:

  • хімічна галузь;
  • нафтогазовидобувна промисловість;
  • сфера виробництва будівельних матеріалів;
  • комунальне господарство;
  • гірничодобувна промисловість;
  • целюлозно-паперова галузь;
  • електроенергетика та інше.

Заслінки шиберної конструкції, в силу своєї здатності фільтрувати і подрібнювати частинки, що проходять через неї, а також пропускати великі обсяги робочого середовища, широко поширені і застосовуються в каналізаційних системах і стоках. Досить затребуваними є і для хімічних комбінатів, де ними оснащуються технологічні лінії з виробництва аміаку, мастик, кислот та всіляких мінеральних добрив. У гірничодобувній промисловості засувки шиберного типу допомагають фільтрувати та дозувати корисні компоненти, готуючи їх до подальшої обробки.

Окремою сферою застосування, що регулюється нормативною документацією ГОСТ 55020-2012, є нафтогазовидобувна промисловість. У цій галузі шиберні засувки використовуються на магістральних трубопроводах у складі фонтанної арматури

Конструкція шиберних заслінок

Стандартна конструкція будь-якої шиберної засувки передбачає рух затвора перпендикулярно напрямку потоку вмісту труби. Всі засувки подібного типу, через застосування у великих промислових сферах, виготовляють із матеріалів, які не піддаються корозії, а також є стійкими до різних температур, агресивних хімічних середовищ та негативного впливу навколишнього середовища.

Жорсткі споживчі вимоги, що висуваються доданої запірної арматури, визначають високі стандарти якості для виготовлення шиберних засувок, які повинні бути надійними, міцними, міцними і мати тривалий термін служби (не один десяток років). Основними матеріалами для виготовлення шиберних заслінок виступають:

  • чавун або чавунний сплав із кулястим графітом високої якості;
  • сталь (нержавіюча, вуглецева, низьколегована);
  • кольорові алюмінієві метали;
  • полівінілхлорид (ПВХ);

Також для продовження терміну експлуатації металевих пластин застосовується поліефірне, епоксидне та антикорозійне захисне покриття.

Конструкція шиберної заслінки включає наступні основні складові:

  • ножова пластина – шибер;
  • зовнішній корпус;
  • елемент ущільнення;
  • сальниковий ущільнювальний вузол;
  • стійка.

Додатковими деталями, що використовуються в конструкції шиберного механізму затвора, є:

  • різьбова втулка;
  • кожух;
  • покажчик;
  • шпиндель (шток);
  • маховик;
  • кришка сальника;
  • кільця ущільнювачів.

Принцип роботи засувки шиберу

Простий і одночасно надійний принцип функціонування шиберних засувок багато в чому визначив їх високу популярність і незамінність при організації трубопроводів, конструкцій виробничих та промислових установок, а також каналізаційних та інших систем. Отже, засувка завжди встановлюється перпендикулярно ходу робочого середовища (повітря, рідини, газу з різними домішками та компонентами). Під ручним механічно, або автоматизованим впливом, зусилля від штока або шпинделя передається на шиберний елемент, який рухається і повністю або частковоперекриває прохід вмісту у трубі. При цьому шпиндель, встановлений в обмеженому просторі, може бути і не висувну конструкцію. У такому випадку герметичність з обох боків шиберу забезпечується тиском робочого середовища. Також, герметична та надійна сполука досягається за рахунок використання сальника, виконаного з синтетичного волокна, сухого або промасленого бавовняного волокна, а також графіту та інших матеріалів.

Відполірований і заточений шибер, що має форму ножа або гільйотини, виконує плавний ковзний рух між робочим середовищем та ущільнювачем. Такий пристрій допомагає уникнути тимчасових затримок у роботі установок чи трубопроводу. Гострі кінці шибера з міцним ущільнювачем, забезпечують налагоджену і безперебійну роботу засувки, знижуючи ймовірність передчасного зношування основного робочого елемента, особливо за наявності агресивних середовищ, а також безлічі великих компонентів і домішок.

Класифікація шиберних засувок

Корпус засувки є однією з основних деталей, яка захищає внутрішні елементи від механічних пошкоджень і зовнішнього впливу. Форма корпусу може виготовлятися як циліндра, і навіть прямокутника. Різні варіанти корпусу для засувок можуть бути виконані як монолітними (єдиними, цільними), так і в збірній або зварній конструкції. Деякі виробники пропонують комбіновані варіанти корпусних захисних деталей.

За типом встановленого шибера (закривається елемента), засувки поділяються на плиткові та пластинчасті. Групу запірної арматури з пластинами також поділяють на «ножові» та «гільйотинні». Перший вид засувок з шибером у вигляді монолітної плити має у своїй конструкції отвір, до якого входить патрубок, встановлений напротилежному боці. Ножовий та гільйотинний шибер мають загострену форму відповідно до своєї назви – у вигляді ножа або наточеного під кутом леза (як у гільйотини).

  • нітрилова гума – стійкий за хімічним впливом матеріал;
  • етиленпропілендієновий каучук (СКЕПТ/EPDM);
  • гумові суміші з основним компонентом СКН для гарячих середовищ;
  • морозостійкий матеріал Viton;
  • силікон.

За способом управління та функціонування, виділяють такі види заслінок: ручну шиберну та засувку з автоматичним приводом. Ручний тип управління передбачає наявність механізму, з якого можна регулювати положення шибера в засувці. Як такий механізм використовується:

  • насадка квадратної чи круглої форми;
  • вентиль із маховиком;
  • штурвал зі статичним або висувним штоком;
  • важіль;
  • ключ Т-подібної форми.

Засувки з автоматичним або механізованим типом керування можуть мати:

  • пневматичний привід – дозволяє здійснювати рух як в одну, так і в обидві сторони, а також оснащується ручним дублером із регулювальними болтами;
  • гідравлічний привід;
  • електричний привід – оснащується кінцевими вимикачами у крайніх положеннях шиберу ножового типу;
  • привод комбінованого типу.

За типом з'єднання з основним трубопроводом шиберні засувки діляться на:

Слід зазначити, що за будь-якого способу кріплення, досвідчені монтажники додатково використовують міжфланцеві прокладки, болти, шпильки та інші сполучні елементи.

Основні технічні характеристики

Шиберні заслінки незалежно від типу конструкції та особливостей функціонування, мають високі технічніПоказники вже в базовій комплектації, що передбачає:

  • відповідність якості встановленого зразка за ГОСТ 24856-2014;
  • оптимальну роботу під стандартним робочим тиском Pn: 10/16;
  • хорошу взаємозамінність приводів керування;
  • діаметр (Ду) у широкому діапазоні від 50 до 600 мм;
  • витримку робочої температури до +80 градусів за Цельсієм (короткочасно – до 110 градусів);
  • виготовлення із міцних матеріалів;
  • тривалий термін експлуатації.

Встановлені позначення заслінок, як і іншої арматури, згідно з ГОСТом, зобов'язують виробників точно вказувати назву виробів, що випускаються, згідно зі схемою: «тип – вид – різновид конструкції – діаметр трубопроводу – назва (або інші параметри) моделі».

Переваги шиберних засувок

Сучасний асортимент якісних та багатофункціональних засувок шиберного типу має значний список переваг, серед яких можна виділити наступні пункти:

  • проста та практична конструкція;
  • відсутність зон із застоєм робочого середовища;
  • здатність до самостійного очищення;
  • мінімальний гідравлічний опір;
  • параметри герметичності класу А;
  • простий ремонт та обслуговування;
  • мінімальні вимоги до кваліфікації оператора;
  • легкий та швидкий монтаж;
  • невибагливість до робочого середовища;
  • відносно мала будівельна довжина;
  • тривалий термін експлуатації (понад 30 років);
  • рідкісна періодичність ремонту та капітального обслуговування – в середньому раз на 5 років.

Шиберні засувки – необхідний елемент для створення надійного трубопроводу або систем для перекачування робочих середовищ, що включають тверді гранули, різні домішки та іншіподібні компоненти. Високі технічні характеристики, простота конструктивного виконання та зручність в експлуатації, а також найширший спектр можливого застосування у побутових та промислових масштабах – все це є запорукою великої популярності продукції найбільших виробників трубопровідної арматури у всьому світі. Шиберні заслінки залишаються на сьогоднішній день одним із найнадійніших варіантів запірної арматури з розширеними унікальними можливостями.