4.63M

Category:

industry

Л-3 Арматура

1.

«Утверждаю»
Заведующий кафедрой ПТУ
Доцент
=Мирошниченко С.Т.=
Лекция № 3 Арматура АЭС
Вопросы лекции:
1.Основные понятия
2.Классификация арматуры АЭС
3.Запорная арматура
4.Выводы по лекции
Литература:
1. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура.М.-Л., «Машиностроение», 1975.
2.Мирошниченко С.Т., Пантель В.О., Тишков В.Ф. Трубопроводы и арматура.
Севастополь, 2019.
3.Яценко В.П. и др. Корабельные вспомогательные механизмы и системы, часть 1.

2.

АРМАТУРА АЭС
Арматура это группа устройств, предназначенная для
управления потоками среды

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

ОБЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ АРМАТУРЫ
1. Корпус с крышкой или без нее;
2. Запорный орган:
- затвор;
- седло;
3.Шпиндель (шток);
4.Уплотнение шпинделя;
5.Бугель;
6.Ходовой узел;
7.Приводной механизм.

12.

13.

Характерные типы запорных задвижек и вентилей, их устройство
Задвижки запорные
Задвижками называются конструкции арматуры с затвором в виде
листа, диска или клина, который перемещается возвратно –
поступательно вдоль уплотнительных колец сёдел корпуса
перпендикулярно оси потока рабочей среды.
Задвижки имеют низкий коэффициент гидравлического
сопротивления (ξ = 0,08÷0,2 против ξ = 2,0÷5,0 у арматуры
клапанного типа), низкую сравнительную стоимость и широкий
диапазон диаметров прохода.
Задвижки состоят из таких основных составных частей (рис.1,
рис.2):
•Корпус с патрубками для присоединения к трубопроводу;

14.

•Крышка, закрывающая корпус, образуя герметичную полость;
•Затвор (запорный орган), размещенный внутри корпуса;
•Шток или шпиндель для привода в действие затвора;
•Ходовой узел, превращающий крутящий момент в возвратнопоступательное движение штока с затвором;
•Привод.
Корпус служит главным элементом всей конструкции арматуры,
поскольку он несёт на себе все остальные узлы. Корпуса арматуры
изготавливаются ковкой или отливкой и имеют разнообразные формы.
Внутри корпуса задвижки расположены направляющие для
перемещения затвора и установлены 2 седла.
Крышка является узлом, закрывающим корпус арматуры. Так же, как и
корпус арматуры, крышки различаются по конструкции. Некоторые
крышки просто выполняют функции крышек, в то время как другие
служат несущей конструкцией для внутренних узлов и других деталей,
таких как шток, затвор или привод. Крышка изготавливается методом
ковки или отливки из того же материала, что и корпус.

15.

16.

12.
6
Что это? И почему?
Объяснить детали
по номерам
7
5
4
8
9
1
2

17.

18.

13.
Что это? И почему?
Объяснить детали
по номерам
7
8
9
6
5
4
3
2
1

19.

20.

21.

22.

По способу присоединения к корпусу крышки подразделяются на фланцевые и
плавающие (самоуплотняющие), где фланцевые соединяются с корпусом при помощи
резьбового соединения (шпильки, гайки) с установкой уплотнения на разъеме.
Плавающие крышки устанавливаются внутрь корпуса арматуры, уплотняются
сальниковым уплотнением с установкой стопорных сухарей, которые удерживают крышку
в корпусе от выдавливания рабочим давлением среды, одновременно сжимая
сальниковое уплотнение. Запорные задвижки на Pp = 64 кгс/см2 производства Чеховского
завода энергетического машинострое-ния (рис.1) работают по такому принципу.
Предназначены для установки в качестве запорных устройств на трубопроводах воды и
пара с рабочей температурой 290-320˚С.
К затвору относятся запорный орган (клин, золотник), седло, шток и направляющие
части. Работа арматуры определяется взаимодействием затвора с седлом, в частности, их
взаимным расположением. Задвижка имеет 2 седла, которые перекрываются клином.
С помощью штока, производится установка запорного органа в нужное положение. Штоки
задвижек соединяют с затвором резьбовыми или Т-образными соединениями. Верхняя
часть штока имеет резьбовую поверхность. Форма резьбы – трапецеидальная, одно - или
двухзаходная, у задвижек с выдвижным штоком – левая.

23.

По виду движения штока различают арматуру с выдвижным и невыдвижным штоком.
Для предотвращения протечек по штоку в месте прохода через крышку, применяются
сальниковые уплотнения. В месте прохода штока через сальниковое уплотнение
поверхность штока имеет шлифованную поверхность.
В арматуре с не выдвижным штоком (шпинделем) нет видимого перемещения штока,
наблюдаемого снаружи клапана (он вращается совместно с маховиком). В этой
конструкции клин имеет внутреннюю резьбу, которая сопрягается с витками резьбы
штока, перемещая затвор относительно седел. Подобный вид арматуры не получил
широкого применения.
Запорный орган арматуры, состоит из затвора и седла и предназначен для герметичного
разъединения двух участков трубопровода путем перекрытия прохода в проточной части
корпуса (в седле). В задвижках для этих целей используется клин или диск, а в вентиле –
тарелка (при малых диаметрах называется золотником). На затворе и седле имеются
уплотнительные кольца для обеспечения наилучших условий герметизации подвижного
соединения затвор – седло. Уплотнительные кольца выполнены из коррозионно-стойкой
стали и наплавляются сплавом повышенной стойкости. Запорный орган арматуры, состоит
из затвора и седла и Рабочие поверхности уплотнительных колец обрабатываются до 8÷9го класса шероховатости.

24.

Во многих задвижках, так же как и на вентилях, на штоках имеется так называемое
верхнее уплотнение, которое обеспечивает уплотнение между штоком и крышкой для
отключения сальниковой камеры от внутренней полости арматуры. При полном открытии
арматуры коническая часть штока соприкасается с проточкой в крышке, перекрывая доступ
среды к сальниковой камере. Данная операция выполняется при ручном открытии. Эта
конструкция позволяет частично разгрузить сальниковую камеру задвижки от давления
системы.
Перемещение штока с затвором происходит с помощью ходового узла, в составе
которого имеется втулка резьбовая, изготовленная из бронзового сплава, со внутренней
трапецеидальной резьбой, составляющей с резьбой штока резьбовую пару. С помощью
привода вращается ходовой узел с застопоренной в нем резьбовой втулкой, находящейся в
контакте с резьбой штока, где крутящий момент превращается в возвратно-поступательное
движение штока арматуры.
В качестве привода может использоваться ручной штурвал (или маховик), ручной рычаг, электрический или
поршневой привод (пневматический или гидравличе-ски), электромагнитный привод. В некоторых
конструкциях арматуры привод устанавливается на крышке. В других конструкциях привод устанавливается
на бугеле или на крышке арматуры, а также привод может быть вынесен за пределы арматуры, а крутящий
момент от выходного вала привода передается через дистанционную штангу на ходовой узел арматуры.

25.

Перемещение штока с затвором происходит с помощью ходового узла, в составе которого
имеется втулка резьбовая, изготовленная из бронзового сплава, со внутренней
трапецеидальной резьбой, составляющей с резьбой штока резьбовую пару. С помощью
привода вращается ходовой узел с застопоренной в нем резьбовой втулкой, находящейся в
контакте с резьбой штока, где крутящий момент превращается в возвратно-поступательное
движение штока арматуры.
В качестве привода может использоваться ручной штурвал (или маховик), ручной рычаг,
электрический или поршневой привод (пневматический или гидравлически),
электромагнитный привод. В некоторых конструкциях арматуры привод устанавливается на
крышке. В других конструкциях привод устанавливается на бугеле или на крышке
арматуры, а также привод может быть вынесен за пределы арматуры, а крутящий момент
от выходного вала привода передается через дистанционную штангу на ходовой узел арматуры. Для герметизации подвижных соединений относительно внешней среды используют
сальниковые и сильфонные уплотнения штока, и наиболее надежным герметизирующим
элементом является сильфон (см. рис. 4), который обеспечивает практически полную
герметичность и исключает протечку по штоку. Поэтому на наиболее ответственной
арматуре первого контура, а также в системах с токсичными и взрывоопасными средами
применение сильфонных уплотнений является предпочтительным.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

Вентили запорные
Арматура, в которой затвор перемещается при помощи резьбовой пары с возвратнопоступательным перемещением затвора параллельно потоку среды, называют
вентилем.
Вентили запорные предназначены для полного перекрытия потока рабочей среды в
трубопроводе. По способу уплотнения штока (шпинделя), вентили бывают
сальниковые и сильфонные.
Присоединение запорных вентилей к трубопроводу выполняется:
•с помощью сварки (оборудование АЭС);
•с помощью фланцев (общепромышленная арматура);
•с помощью накидных гаек (цапковое соединение);
•с помощью резьбового соединения (муфтовое соединение).
Корпуса вентилей в зависимости от условий работы изготавливаются из углеродистой и
легированной стали, чугуна, латуни, бронзы, алюминия, винипласта.
Вентили в зависимости от рабочей среды, ее температуры, рабочего давления и
условного прохода изготавливаются с механическим, электрическим, гидравлическим
приводом или ручным управлением
Запорный орган вентиля состоит из седла и уплотнительной поверхности золотника.

36.

Уплотнительную поверхность изготовляют из коррозионно-стойкой стали, фторопласта
марки Ф4 (при температуре среды до 200°С) или наплавляются сплавом повышенной
стойкости.
Запорный сальниковый вентиль
В состав вентиля (рис.3) входит: 1 - корпус; 2 - запорный орган (седло и золотник); 3 сальник; 4 - бугель; 5 - нижняя часть шпинделя; 6 - шарик; 7 - верхняя часть шпинделя; 8 ходовая гайка – втулка резьбовая; 9 – маховик.

37.

Присоединение запорных вентилей к трубопроводу выполняется:
•с помощью сварки (оборудование АЭС);
•с помощью фланцев (общепромышленная арматура);
•с помощью накидных гаек (цапковое соединение);
•с помощью резьбового соединения (муфтовое соединение).
Корпуса вентилей в зависимости от условий работы изготавливаются из углеродистой и
легированной стали, чугуна, латуни, бронзы, алюминия, винипласта.
Вентили в зависимости от рабочей среды, ее температуры, рабочего давления и условного
прохода изготавливаются с механическим, электрическим, гидравлическим приводом или
ручным управлением
Запорный орган вентиля состоит из седла и уплотнительной поверхности золотника.
Уплотнительную поверхность изготовляют из коррозионно-стойкой стали, фторопласта
марки Ф4 (при температуре среды до 200°С) или наплавляются сплавом повышенной
стойкости. Эта конструкция позволяет частично разгрузить сальниковую камеру задвижки
от давления системы.

38.

39.

Сильфон – это металлическая гофрированная труба, внутри которой размещен шток
арматуры. Сильфон обеспечивает герметичность по штоку относительно к внешней
среде. Сильфон одним (верхним) концом герметично приварен к промежуточному
кольцу, которое защемляется между корпусом и крышкой, а вторым (нижним) концом
герметично приварен к штоку. Таким образом герметизируется подвижное сопряжение
крышка – шток, а наружная часть сильфона находится под действием давления рабочей
среды. При этом шток должен совершать только возвратно-поступательное движение, в
связи с чем в штоках вентилей предусматривается шпоночная канавка либо лыска,
предотвращающая возможность поворота штока вокруг своей оси. Способ
присоединения сильфона – приварка аргонно-дуговой сваркой. Благодаря наличию
гофр шток имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение.
Сильфоны арматуры АЭС изготовляют из коррозионно-стойкой стали 08Х18Н10Т. При
выходе со строя сильфон заменяют комплектно со штоком и золотником.
В арматуре ЯЭУ в основном применяют многослойные сильфоны, для которых
гарантийная наработка составляет 3000 циклов.