Клапаны - задвижки и судовые дроссельные заслонки

25.02.2021

Клапана

Для транспортировки разных жидкостей на корабле проложено множество трубопроводов: для воды и топлива, разных газов. Некоторые из них, кстати, по сути транспортируют энергию – это пар, сжатый воздух, гидравлическая жидкость.

Во всех этих системах необходима запорная арматура – общее название множества разных устройств, клапанов, дросселей, затворов. Она нужна для того чтобы полностью перекрыть трубопровод или регулировать поток жидкости или газа, подключать и отключать элементы системы и участки трубопроводов.

Популярное на суше слово «вентиль» на судах не используют – это «запорный клапан», а краном называют только машину для подъёма грузов, а то, о чём вы подумали – это «затвор поворотный». Остаётся разве что «краник». Флот есть флот.

Общее название всякой запирающей поток арматуры – клапана. Они делаются из чугуна, бронзы, латуни, стали, нержавеющей стали. Внутренние части клапана (клапанный механизм) – шпиндель, седло клапана, диск – делаются из бронзы, стали, резины или их комбинаций, в зависимости от условий эксплуатации.

Самые распространенные разновидности клапанов – это задвижки и дроссельные заслонки.

Задвижки

Они всегда были «рабочими лошадками» судовой индустрии, но после появления дроссельных заслонок начали сдавать свои позиции. Однако, когда речь идёт о высоких температуре и давлении в с

очетании с большим диаметром, или вообще о тяжелых условиях эксплуатации, задвижка до сих пор – лучший выбор. Они могут использоваться практически для любых веществ и при любых температурах.

Конструкция представляет собой корпус с двумя фланцами, внутри которого может перемещаться клин, перекрывая поток полностью или частично. Клиновая конструкция с металлическими сёдлами обеспечивает хорошее уплотнение. Сёдла при необходимости можно отремонтировать на месте специальным инструментом. В нижней части корпуса обычно есть заглушка, позволяющая проверить герметичность клапана, не открывая его.

Корпус и клин делаются из чугуна, литой стали или бронза. Из бронзы часто делаются и уплотнительные кольца. Но возможны и другие сочетания, в зависимости от типа жидкости, возможной гальванической реакции. 

Преимущества задвижек:

• 100% пропускная способность;
• отсутствие противодавления рабочей среды;
• две уплотнительных поверхности;
• малая строительная длина;
• контроль герметичности на месте.

Недостатки:       

• большая строительная высота, особенно если установлен гидравлический привод;
•  медленное срабатывание;
• большое усилие на привод затвора;
• большой вес конструкции;
• сильный износ поверхности седла на загрязнённых жидкостях.

Применяется для охлаждающей воды, водного балласта, трюмных систем, грузовых (нефтяных) систем, пожарных магистралей и т.д.

    

Дроссельная заслонка

Она же «клапан-бабочка». Сейчас заслонки уверенно теснят классику жанра – клапана-задвижки. Конструкция простая и надёжная, мягкий материал седла гарантирует прекращение протечек. Огромное снижение веса клапана по сравнению с задвижкой и поворот диска всего на 90° (поэтому «бабочку» вместе с шаровым краном называют «клапанами на четверть оборота») делает дроссельную заслонку идеальной для использования в двигателе.

Привод (актуатор) может быть электрическим, пневматическим, или даже гидравлическим для больших размеров клапана. Рабочий диапазон давления от 6 до 25 бар. Обычная «бабочка» не может использоваться с паром из-за мягкого материала седла, но есть специальные модели, рассчитанные на пар.

Корпус дроссельных заслонок морского применения обычно изготавливается из ковкого чугуна или чугуна с шаровидным графитом. Диски клапанов делаются из сплава алюминия и бронзы, или из нержавеющей стали. Сёдла из вулканизированной резины или заменяемых резиновых колец. Чаще всего используется нитрилбутодиеновая резина (NRB, или пербунан, бунан), которая отлично сопротивляется как горючесмазочным материалам, так и морской воде, с рабочей температурой до 80°, или другие виды резины, с температурой до 150°. Для особо тяжёлых условий используется тефлон (PTFE).

До размеров DIN200 диск проворачивается вручную, рычагом. При больших размерах применяются механизмы.

Использовать дроссельные заслонки лучше всего в горизонтальном положении, при котором накопление грязи не может повредить седло и шпиндель.

Но это еще не всё о клапанах – главных механизмах по управлению двигателем и всем его окружением. В следующей статье мы продолжим эту увлекательную тему.