Шиберная задвижка: устройство и применение¶

Шиберная задвижка — тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий элемент (шибер) перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Относится к классу задвижек и предназначена для полного перекрытия или открытия потока, а не для регулирования расхода. Название происходит от немецкого «Schieber» — «задвижка, затвор». В отличие от клапанов и кранов, шиберная задвижка в открытом положении обеспечивает почти прямое сечение канала, что снижает гидравлическое сопротивление.

¶Устройство и принцип работы

Основные элементы конструкции:

• Корпус — обычно литой, из чугуна, стали или латуни, с фланцевыми, резьбовыми или сварными присоединительными концами.
• Шибер (затвор) — плоская или клиновидная пластина, перекрывающая проход.
• Шпиндель (шток) — передаёт усилие от привода к шиберу.
• Сальниковое уплотнение — герметизирует место выхода шпинделя из корпуса.
• Привод — ручной маховик, электропривод, пневмо- или гидропривод.
• Сёдла — уплотнительные поверхности корпуса, контактирующие с шибером.

При вращении маховика шпиндель перемещает шибер вверх (открытие) или вниз (закрытие). В закрытом положении шибер плотно прилегает к сёдлам. Герметичность обеспечивается металлическим контактом или эластомерными уплотнениями.

¶Классификация

Задвижки различают по нескольким признакам.

По конструкции затвора:

• Клиновые — шибер имеет клиновидную форму; бывают с цельным, упругим и составным клином. Обеспечивают высокую герметичность.
• Параллельные — затвор плоский, уплотнение достигается за счёт поджатия сёдел. Бывают однодисковые и двухдисковые.

По типу шпинделя:

• С выдвижным шпинделем — при открытии шпиндель выходит наружу, что позволяет визуально контролировать положение.
• С невыдвижным шпинделем — компактнее, но положение затвора определяют по указателю.

По способу присоединения: фланцевые, муфтовые, сварные, межфланцевые (тип «wafer»).

По материалу: чугунные, стальные, нержавеющие, латунные, с защитным покрытием.

По назначению: общепромышленные, специальные (для нефти, газа, пара, агрессивных сред).

¶Применение

Шиберные задвижки широко применяются в системах, где требуется надёжное перекрытие потока:

• водоснабжение и водоотведение;
• тепловые сети и котельные;
• нефтегазовая отрасль;
• химическая и целлюлозно-бумажная промышленность;
• системы пожаротушения;
• металлургия.

В России такие задвижки выпускают предприятия арматуростроения, в том числе для магистральных трубопроводов и ЖКХ. Стандарты качества регламентируются ГОСТами, например ГОСТ 5762 и ГОСТ 9698.

¶Преимущества и недостатки

Преимущества:

• малое гидравлическое сопротивление в открытом положении;
• возможность движения среды в обоих направлениях;
• простота конструкции и обслуживания;
• высокая пропускная способность.

Недостатки:

• не предназначены для регулирования расхода — при частичном открытии шибер вибрирует и изнашивается;
• большая строительная высота (особенно с выдвижным шпинделем);
• риск заклинивания при перепадах температур;
• необходимость значительного усилия для открытия при большом давлении.

¶Особенности эксплуатации

Задвижку нельзя оставлять в промежуточном положении надолго: поток вызывает эрозию уплотнений. При монтаже важно соблюдать соосность фланцев. Для сред с твёрдыми включениями применяют задвижки с промывкой или специальными сёдлами. Регулярное обслуживание включает проверку сальника, смазку шпинделя и контроль герметичности.

¶Сравнение с другими типами арматуры

¶Источники

• ГОСТ 5762-2002. Арматура трубопроводная.
• ГОСТ 9698-86. Задвижки.
• Справочник по арматуре. Под ред. Д. Ф. Гуревича.
• Технические каталоги производителей трубопроводной арматуры.