Арматура в оборудовании

oborudovanie_dlya_proizvodstva_armaturyПри эксплуатации оборудования гидромеханизации необходимо иметь возможность изменять подачу грунтовых и центробежных насосов, переключать поток воды или пульпы с одного трубопровода па другой, предотвращать обратный ток жидкости в трубопроводе, опорожнять трубопроводы, производить рассредоточенный выпуск пульпы из рабочих пульпопроводов и т. п. Все это обеспечивается с помощью арматуры, устанавливаемой на трубопроводах: задвижек, обратных клапанов, переключателей пульпы, компенсаторов, воздухоспускных устройств, выпусков, устройств, снижающих гидравлические удары, и т. п.

Задвижки

Задвижки с ручным, электрическим или гидравлическим приводом применяют для регулирования расхода воды в трубопроводах и переключения ее подачи к потребителям. Задвижки изготовляют из чугуна (при рабочем давлении до 12 кгс/см2) или стали (рабочее давление более 12 кгс/см2). Задвижка состоит из корпуса , крышки с сальником и гайкой, шпинделя с закрепленными шпилькой двумя дисками. Между дисками, имеющими уплотнительные кольца, помещен клин. При вращении штурвала по часовой стрелке шпиндель опускается вниз вместе с дисками и клином. В крайнем нижнем положении клин, упираясь в дно корпуса задвижки, разжимает диски и прижимает их к уплотнительным кольцам, чем обеспечивается герметичность соединения, в результате чего движение жидкости прекращается.

В последнее время все большее применение находят задвижки с электрическим приводом, управляемые с пульта управления землесосной или насосной станции. Существенным недостатком всех применяемых на пульпопроводах задвижек является повышенный их износ при перекачивании песчаной и песчано-гравийной пульпы.

Обратный клапан

Обратный клапан применяют для предотвращения обратного тока воды или пульпы при остановке центробежного или грунтового насоса. Обратные клапаны могут быть обычными и с принудительным затвором. На водоводах применяют обычный обратный клапан, внутри корпуса которого шарнирно закреплен клапан с резиновой прокладкой. Под воздействием движущегося потока пульпы (воды) от грунтового (водяного) насоса клапан занимает горизонтальное положение. Как только прекращается движение жидкости, клапан под действием силы тяжести занимает вертикальное положение и обратным током жидкости плотно прижимается к своему гнезду, прекращая движение воды или пульпы. Корпус клапана выполняют из стального листа сварным или чаще в виде стальной отливки.

Обратные клапаны с принудительным затвором одновременно могут выполнять роль задвижки, т. е. в течение определенного времени регулировать подачу груптонасоса. Это качество весьма полезно использовать при пуске грунтонасосов на порожний пульпопровод, благодаря чему ограничивается перегрузка электродвигателя.

Обратный клапан с принудительным затвором от обычного отличается тем, что в верхней его части смонтировано диафрагменное гидравлическое нажимное устройство, запирающее тарелку клапана. Па рычаге тарелки клапана имеется ролик, в который упирается тарелка штока. Тарелка связана с диафрагмой, зажатой между фланцами корпуса и крышки. При движении пульпы тарелка клапана давлением потока открывается и ролик перемещает диафрагму совместно со штоком вверх. Когда поток пульпы или воды прекращается, тарелка клапана под действием силы тяжести падает вниз и перекрывает гнездо клапана, т. е. в данном случае работа обратного клапана аналогична работе обычного клапана.

При подаче в полость между крышкой клапана и диафрагмой напорной воды диафрагма будет перемещаться вниз и, нажимая через тарелку на ролик клапана, плотно закроет клапан. Если выпуск воды из полости крышки клапана осуществлять через регулируемый вентиль (или калиброванное отверстие), то в этом случае можно регулировать время открытия клапана, т. е. облегчать режим пуска двигателя грунтонасоса.

Переключатели пульпы

Переключатели пульпы предназначены для распределения потока пульпы между пульпопроводами. Их уста-навливают и на магистральных, и на разводящих пульпопроводах. Применяют переключатели пульпы с перекидной или с уравновешенной заслонкой. Переключатель пульпы с перекидной заслонкой имеет сварной корпус, выполненный в виде тройника и имеющий два выходных и один входной патрубки. На вертикальном валу закреплена заслонка.

Вал вращается в двух подшипниках: подпятнике и втулочном подшипнике, выполненном совместно с сальниковой коробкой уплотнения вала. Через сальниковую коробку конец вала выходит наружу, где шарнирно соединен с приводной червячной парой. На винт с двух сторон насажены штурвалы, вращая которые переводят заслонку с одного выходного патрубка на другой.

Более усовершенствованной конструкцией этого типа является пульпопереключатель с самоуплотняющейся заслонкой. Благодаря наличию самоуплотняющейся заслонки в этом пульпопереключателе исключена возможность проникновения пульпы в перекрытую ветвь, т. е. ее забивки грунтом.

Переключатель пульпы с уравновешенной заслонкой требует меньше усилий для переключения потока пульпы. Корпус его имеет три цилиндрических патрубка, расположенные под углом 120° друг к другу, дно и крышка плоские. В центре корпуса расположен вал с заслонкой. Конец вала через сальниковую коробку выходит из корпуса и заканчивается квадратом, на который насажен накидной ключ с рычагом. Поворачивая вал с заслонкой рычагом, переключают поток пульпы.

Компенсаторы

Компенсаторы — устройства, воспринимающие и компенсирующие линейные деформации трубопроводов. При изменении температуры стальные трубопроводы удлиняются (при нагревании) или укорачиваются (при охлаждении). Для снятия возникающих напряжений на трубопроводе устанавливают компенсаторы. По своей конструкции компенсаторы весьма различны, в гидромеханизации нашли применение только сальниковые компенсаторы. Компенсатор состоит из патрубков 1 я 2 с фланцами. Патрубок 1 с направляющим кольцом входит в патрубок.

Уплотнение обеспечивается сальниковой набивкой, зажимаемой крышкой сальника. Изменение длины трубопровода компенсируется относительным перемещением патрубков 1 и 2.

Воздухоспускные устройства

Воздухоспускные устройства устанавливают в повышенных участках трубопроводов и обеспечивают выпуск воздуха из трубопроводов и впуск в него при остановке насоса. Корпус устройства представляет собой патрубок, имеющий в верхней части клапанное седло, уплотненное резиной. Ниже на специальном упоре (крестовине) расположен металлический, а иногда деревянный шар. Корпус соединен фланцевым соединением с патрубком трубопровода и имеет сообщение с ним. При наличии воздуха в трубопроводе шар будет лежать на крестовине и таким образом воздух из трубопровода может свободно выходить в атмосферу через клапанное седло. Как только в корпус начнет поступать вода, полый шар всплывет и перекроет отверстие клапанного седла.

Диаметр воздухоспускного устройства устанавливается проектом и зависит от диаметра трубопровода и длины участка, который может быть заполнен воздухом. При остановке работы насоса воздух из атмосферы поступает в трубопровод, чем уменьшается движущаяся масса жидкости в трубопроводе, что в свою очередь уменьшает силу гидравлического удара.

Выпуски для пульпы устраивают и на магистральных пульпопроводах и на рабочих. В первом случае их устанавливают в пониженных участках трубопровода, чтобы обеспечить опорожнение пульпопровода от пульпы в определенный период времени. На рабочих пульпопроводах выпуски имеют несколько отличные конструкцию и назначение. Размер и форма отверстия выпуска в рабочем пульпопроводе зависят от вида намываемого грунта. Например, при укладке мелкопесчаных грунтов отверстия делают прямоугольными шириной 40—50 и длиной до 250—300 мм, при укладке суглинков, глин, в которых есть комья грунта, отверстия выпусков делают овальными 180×250 мм; при намыве сапропеля на поля рекомендуются отверстия шириной 20—25 и длиной 500 700 мм. Расстояние между выпусками 4—8 м.

Затворы выпускных устройств

Затворы выпускных устройств различны по конструкции. Выпуск из полосы с болтом имеет в нижней части укрепленную на хомуте металлическую заглушку с резиновой прокладкой, перекрывающими отверстие в трубе. В верхней части хомута приварена гайка с ленточной резьбой, в которую завернут болт с поводком. При ввертывании болта хомут натягивается и заглушка плотно перекрывает отверстие в трубе. Чтобы открыть отверстие, ослабляют натяжение хомута, отвертывая болт, затем хомут вместе с заглушкой и резиновой прокладкой отодвигают в сторону, открывая полностью отверстие.

Широко применяют выпуск, перекрываемый заглушкой с резиновой прокладкой за счет натяжения проволочного кольца деревянным клином. Есть выпуски, выполненные в виде патрубков, которые перекрываются дисковыми заслонками. Основной их недостаток — плохая герметизация.

Устройства, снижающие гидравлические удары

Вследствие изменения скорости движения жидкости в трубопроводах (например, при пуске и остановке насосов, при завале грунтом грунтозаборных устройств земснарядов) возникают явления резкого и быстрого повышения давления, называемые гидравлическими ударами. Гидравлический удар может явиться причиной аварии: разрыва крышек грунтонасоса, обратных клапанов, плавучих пульпопроводов. Для снижения величины гидравлического удара в период пуска грунтонасосов во всасывающую линию впускают воздух через пробковый крап, устанавливают на трубопроводах воздухоспускные устройства, воздушные колонны, патрубки с предохранительными диафрагмами.