Лабораторная работа 8
ИСПЫТАНИЕ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ
Цель работы: 1. Знакомство с назначением, устройством и принципом действия запорно-распределительной арматуры. 2. Приобретение навыков выбора запорной арматуры по условиям эксплуатации.
Основные теоретические положения Арматура - это устройства, устанавливаемые на трубопроводах, аппаратах, емкостях для управления потоками рабочих сред. Арматуру классифицируют по функциональному назначению, по способу присоединения к трубопроводу, по конструкции привода. По функциональному назначению трубопроводную арматуру делят на следующие классы: а) запорная – перекрывает поток среды (составляет около 80% всей арматуры); б) регулирующая – изменяет расходы и параметры среды (температуру и давление и т.д.); в) предохранительная – предотвращает аварийное повышение давления в системе путем сброса среды из системы; г) защитная (отсечная) – защищает оборудование от аварийных изменений параметров среды путем отключения обслуживаемой линии; д) фазоразделительная – удаляет конденсат из паро- и газопроводов. Любая арматура состоит из трех основных элементов: корпуса, привода и рабочего органа (запорный, регулирующий и др.), состоящего из седла и перемещающегося или поворачивающегося относительно него затвора (золотника). Различают следующие способы присоединения корпуса арматуры к трубопроводу: фланцевый, муфтовый, на сварке и другие. В химической промышленности, как правило, применяют фланцевую арматуру. Муфтовая арматура используется на трубопроводах диаметром до 50 мм, осуществляющих транспортирование негорючих и нейтральных сред. Приварная арматура применяется на трубопроводах при высоких требованиях к плотности соединения. Серийно выпускается следующая запорная арматура: краны, вентили, задвижки и заслонки. Краны – это арматура, имеющая затвор в форме тела вращения, поворачивающийся вокруг оси, перпендикулярной направлению движения потока. По типу затвора краны могут быть пробковыми и шаровыми Краны характеризуются малыми размерами и низким гидравлическим сопротивлением, возможностью установки на трубопроводе в любом положении. Недостатки кранов: сложность регулирования расхода, а также возможность возникновения гидравлического удара из-за быстрого перекрытия потока. Краны требуют ухода и периодического смазывания, иначе в процессе эксплуатации его пробка может «прикипеть» к корпусу. Кроме того, краны не рекомендуется использовать на линиях для пара и нагретой жидкости по причине возможного коробления корпуса и прилипания к нему пробки. Вентили – это запорная арматура, имеющая запор в виде плоской или конической тарелки (золотника), которая перемещается возвратно-поступательно вместе со шпинделем относительно седла. Уплотнение шпинделя может быть сальниковым или сильфонным. Вентили следует устанавливать на трубопроводе таким образом, чтобы рабочая среда в них попадала из-под золотника. Такая установка вентилей исключает давление на сальник шпинделя в положении «закрыто», а его ремонт в этом случае можно проводить без опорожнения трубопровода. Кроме того, при такой установке вентиля облегчается его открытие. Преимуществами вентилей являются: широкая область применения (их устанавливают на водо- и паропроводах, кислото- и щелочепроводах и т.п.); возможность плавного регулирования расхода и др. Недостатки: большое гидравлическое сопротивление; нежелательность использования для жидкостей, загрязненных твердыми частицами (частицы, попадая на седло вентиля, могут нарушить его герметичность) и др. Задвижки – это запорная арматура, имеющая затвор в виде диска или клина, перемещающийся вдоль уплотнительных поверхностей перпендикулярно оси потока. Их широко используют на водопроводах. По виду запорного органа различают задвижки: параллельные двухдисковые и клиновые с цельным, упругим или составным клином. Преимуществами задвижек являются малое гидравлическое сопротивление, простота конструкции, небольшая длина, большая область использования для некоррозионных сред. Недостатками задвижек являются малая пригодность для коррозионных и агрессивных сред, а также трудности уплотнения шпинделя. При необходимости применения запорных устройств, имеющих незначительное гидравлическое сопротивление или способных управлять несколькими расходящимися потоками, используют краны. В последнем случае используют трех-, четырехходовые краны. Вентили целесообразно устанавливать на трубопроводах диаметром до 50 мм; при больших диаметрах трубопровода вентили используют как правило в случаях необходимости ручного дросселирования. Основным преимуществом вентилей является отсутствие трения уплотнительных поверхностей. Вследствие этого существенно уменьшается опасность повреждения вентилей посторонними частицами и появляется возможность их использования при более высоких давлениях. Поэтому вентили используют на трубопроводах высокого давления. Задвижки рекомендуются для трубопроводов диаметром от 50 мм и более. Они характеризуются минимальным гидравлическим сопротивлением, надежным уплотнением затвора и допускают изменение направления движения среды. Краны всех типов в зависимости от конструктивного решения регулирующего устройства могут быть шиберными, вентильными, пробковыми и дроссельными рисунки 8.1 – 8.7
Рис. 8.1. Кран регулирующий трехходовой
Рис. 8.2. Кран регулирующий проходной
Рис. 8.3. Кран регулирующий проходной
Рис. 8.4. Кран регулирующий проходной с шиберным
регулирующим
Рис. 8.5. Сильфонный вентиль
Рис. 8.6. Прямоточный вентиль
Рис. 8.7. Игольчатый вентиль
Порядок выполнения работы
1. По условиям работы выбрать тип запорной арматуры. 2. Разобрать выбранную арматуру. 3. Ознакомиться с устройством и принципом действия. 4. Провести замеры основных размеров элементов арматуры. 5. Выполнить эскиз основных элементов арматуры. 6. Собрать запорную арматуру. 7. Оформить отчет. Контрольные вопросы
1. Приведите классификацию трубопроводной арматуры по функциональному назначению. 2. Какими факторами определяется выбор запорной арматуры? 3. Проведите сравнительный анализ запорной арматуры. 4. Область применения запорной арматуры. 5. Назовите основные элементы запорной арматуры. |