Одним из важных элементов систем водоотведения является шиберный затвор для канализации. Стандартная запорная арматура в подобных системах не справляется, так как перемещаемая среда слишком густая и содержит массу посторонних включений.
В качестве задвижки необходимо использовать более эффективные устройства, способные справиться с неоднородными жидкостями или пульпой. Шиберные затворы хорошо показали себя в системах канализации и в других видах коммуникаций. Рассмотрим их внимательнее.
Определение и предназначение
Пластиковые задвижки для регулирования и блокировки канализационного потока
Канализационная заглушка представляет собой пластинку либо сферу, которая перекрывает внутреннее сечение трубопровода.
Задвижки – арматурные элементы с запорными клапанами в виде лепестка, клина или ножа для регулирования внутреннего напора либо полной блокировки потока. Устанавливают их в основном при обустройстве канализации на общегородских линиях, стояках между этажами, напорных станциях.
Заглушки защитного и временного типа для магистралей из пластика монтируют для перекрытия линий, которые временно не используются, ревизионных люков. Они похожи на стаканы с гладкой поверхностью и ставятся в отверстия отводов либо тройников. Выход необходимо укомплектовать прокладкой из резины.
Подбирают элементы из материала, который применялся для производства основных труб – полипропилена и ПВХ.
Задвижки с управлением механического типа монтируют на точках подключения отдельных линий. На автономных магистралях регулируемые затворы монтируют на внешних участках перед входом в септик.
Сложные устройства с автозапиранием и регулированием оснащены электрическим приводом и устройствами слежения за силой внутреннего напора. Их применяют, чтобы создать требуемое давление внутри напорной канализационной сети.
Установка запорных элементов для канализационных сетей выполняется планово либо экстренно для полной или частичной блокировки ветки или остановки передвижения твердых фракций.
Классификация задвижек
Задвижка с фланцевым сочленением
По типу крепежа запорная арматура подразделяется на следующие виды:
- задвижки с фланцевым сочленением;
- заглушки под прокладку из резины;
- детали с резьбой;
- сварные заглушки.
Последние используются для постоянного блокирования трубопроводов из металла.
Помимо запорных элементов, монтируемых снаружи труб канализации, применяют сетчатые фильтры, которые пропускают воду и останавливают передвижение по трубопроводу твердых отходов. Чтобы отключить отдельный стояк от общей канализационной магистрали, ставят пневмозаглушки.
В качестве задвижки для наружной и внутренней канализации на пластиковую трубу часто применяют установку обратных клапанов мембранного типа, сделанных из полимеров. Они могут располагаться горизонтально или вертикально. Запирающим элементом служит мембрана с уплотнительной прокладкой из резины, доступ для проведения профилактических работ обеспечивается через смотровой люк.
Шиберные задвижки используются для увеличения либо уменьшения проходимости канализационных труб. Отличие заключается в полной герметичности перекрытия внутренней части магистрали при необходимости. Для канализации такое устройство предпочтительнее, поскольку оно может перекрывать либо ограничивать проток однородной жидкости и разнообразных веществ с твердыми вкраплениями либо газообразных потоков.
Чугунная или стальная канализационная задвижка шиберного типа устанавливается как на металлические, так и на пластиковые трубы.
Принцип работы шиберного механизма
Механизм включает:
- корпус,
- шибер,
- стойку,
- уплотнительные элементы,
- сальниковый уплотнительный узел.
Усилие, посредством которого регулируется движение шибера передается посредством штока.
Герметичность обеспечивается посредством сильного прижатия шиберного элемента к уплотнителям напором движущейся среды. Конструкция шиберов может включать выдвижной или невыдвижной шток. Фиксированный шток широко используется при установке шибера в ограниченном пространстве.
Корпус
Корпуса задвижек могут быть цилиндрической или прямоугольной формы. Они могут быть цельнометаллическими или сборными (например, сварными). Корпуса могут быть оснащены съемной нижней крышкой и сквозным шибером. Корпуса изготавливаются из высокопрочного чугуна, цветного металла или легированной стали.
Материал, из которого изготовлена задвижка оказывает прямое влияние на ее устойчивость к агрессивным средам. Так, чугунные элементы хуже противостоят воздействию:
- дизтоплива,
- моторного масла,
- бензина,
- индустриального масла.
Для того, чтобы снизить стоимость задвижки и повысить ее устойчивость к воздействию агрессивной среды, используются комбинированные задвижки – корпус из чугуна, а шибер — из легированной стали. В случае, если воздействию агрессивной среды подвергается чугун, его в целях сохранения покрывают эпоксидной смолой. В некоторых случаях в агрессивных средах используются шиберы с корпусами из высокопрочного ПВХ.
Нож
Он может быть изготовлен из толстой прокатной плиты, имеющей уплотнительные
параллельные элементы. Ножевой элемент имеет проходное отверстие, полученное сверлением. Диаметр отверстия должен равняться диаметру патрубка, к которому крепится шибер.
Шиберный элемент может иметь заостренную кромку, которая может идти под углом к закрываемому отверстию или закрывать его прямо. Это позволяет разделить элементы шиберов:
- на ножевые
- и гильотинные.
Заточенный элемент ножа позволяет легко перекрывать отверстия, через которые проходит вязкая или твердая среда. От величины заострения зависит возможность максимально быстрого перекрытия отверстия трубопровода.
Для изготовления ножей используется высокопрочная легированная сталь. Нож подвергается полировке, обеспечивающей максимально легкое скольжение по уплотнительным элементам и максимально плотное примыкание к краю уплотнителя или трубопровода. Качественная полировка позволяет предотвратить торможение или заклинивание при перекрытии потоков сред, имеющих большое количество твердых включений.
Уплотнители
Могут использоваться два вида уплотнителей: металлические, из синтетических компонентов.
- В нефтехимической отрасли как уплотнительный материал используется нитриловая резина.
- При работе с маслами и топливом в условиях пониженной температуры хорошо подходит уплотнитель на основе резиновой смеси и СКН.
- В фармацевтической и пищевой промышленности широко применяются уплотнители на основе силикона.
Сальник обеспечивает герметичное прилегание верхней части устройства. Его набивка состоит из хлопчатобумажного волокна, синтетических полиматериалов, графитосодержащего материала.
Типы соединения с трубопроводами
Устройства крепятся к трубопроводам посредством:
- фланцевого,
- межфланцевого,
- приварочного соединения.
Усиление герметичности шибера при межфланцевом или фланцевом соединении усиливается посредством специальных прокладок.
Особенности конструкции шиберных задвижек
Шиберные задвижки используют для надежного запора канализации: они способны держать большое давление. Тип изделия определяется формой запорной детали, и бывает двух видов. У клиновых конструкций основная запорная деталь, а также седла устройства с уплотнителями клиновидной формы. Выбирая этот тип арматуры, важно учитывать диаметр изделия – он должен совпадать с сечением трубных отрезков.
Достоинство клиновой задвижки состоит в том, что ее можно обслуживать без особо сложных действий. Запорный блок с поступательным или возвратным перемещением под прямым углом к потоку сточных вод перекрывает либо открывает путь для его передвижения. Когда внутренняя часть трубы полностью перекрыта, происходит деформация запорного клина из-за воздействующей нагрузки, что увеличивает герметичность. Однако клиновая арматура не выдерживает интенсивных потоков и может выйти из строя вследствие коррозии.
Большей надежностью обладают шиберные задвижки с одним либо двумя ножами. Их применяют в магистралях большого сечения – от 250 мм, стальных либо чугунных. На предприятиях их оснащают электроприводом или используют пневматические и гидравлические устройства регулировки.
В отличие от клина, нож-шибер имеет острую кромку. Иногда его выполняют в форме гильотины. Такие детали позволяют быстро перекрыть поток даже вязких, содержащих много посторонних включений стоков.
Шиберные вентили для ручного управления бывают двух типов – выдвижные и невыдвижные. К первым причисляют устройства, в которых шпиндель полностью выдвигают из трубопровода наружу для открытия протока. К невыдвижным относятся приборы с оборотным, а также шаровым механизмом.
Области применения
Когда говорят «шибер канализационный», имеют в виду не столько конструкцию, сколько способ использования данного устройства. Однако, эффективность и надежность этих приспособлений по достоинству оценивается в разных отраслях производства или систем коммуникации:
- пищевая промышленность;
- горнодобывающие предприятия;
- технологические линии химических комбинатов;
- целлюлозно-бумажные фабрики;
- нефтяная промышленность.
Такая популярность объясняется надежной, безотказной работой с пульпой, взвесями или неоднородными по составу жидкостями. Шиберные затворы используются в разных технологических линиях:
- забор воды;
- очистные сооружения для сточных или ливневых жидкостей;
- в технологии добычи угля;
- в гидрометаллургии.
Установки способны работать с жидкостями, несущими разные компоненты:
- канализационные отходы;
- дождевые стоки;
- пульпа;
- смесь золы с водой;
- шлам (ил, грязные стоки от технологических линий и пр.);
- угольная пульпа;
- охлаждающая вода, несущая окалину и т.п.
В составе систем водоотведения чаще всего встречается шибер в колодце канализации. Он обслуживает наружные участки трубопроводов, распределяя и регулируя объемы стоков. Однако, существуют и бесколодезные конструкции. Они постоянно погружены в жидкость, поэтому оснащаются шпинделем специальной конструкции.
Использовать шиберные затворы для сетей с питьевой водой запрещено, поскольку задвижка выдвигается наружу или трубопровода.
Технические характеристики
В списке технических параметров шиберных задвижек присутствуют следующие позиции:
материал корпуса — углеродистая сталь, чугун, нержавейка;
- соединительный элемент — фланец или сварной;
- тип управления (привод) — ручное, редукторное, электропривод, пневматика, электро-гидропривод;
- давление жидкости — до 10 мПа;
- максимальная температура среды — до +425°;
- минимальная температура, допустимая при эксплуатации — -60°.
Встречаются конструкции, рассчитанные на работу в сложных условиях. Их параметры превосходят обычные значения. Также есть устройства для использования в частных (автономных) системах. Например, задвижка для канализации 110 на пластиковую трубу. Она отличается от стандартных установок по всем параметрам, особенно по размеру. Для монтажа такого затвора не нужен колодец, если затвор размещен в подвале дома. Для наружных участков необходимо полноценное обустройство затвора в утепленном пластиковом колодце с минимальным диаметром 1 м.
Также читайте: Санитарно-защитная зона очистных сооружений канализации: что такое СЗЗ, охранная зона
Критерии выбора
Выбирая запорное устройство, обращают внимание на следующие моменты:
- способ регулировки и управления;
- соответствие рабочей среде в магистрали;
- сечение трубы;
- условия эксплуатации;
- марка производителя.
К примеру, существуют шиберные канализационные задвижки, показывающие отличную эффективность при больших температурах, до 400 градусов, но способные выйти из строя в холодной среде.
Сечение шиберных задвижек бывает разным, от 5 до 220 см, и зависит от области применения и диаметра труб. Рабочее давление, которое способны выдержать такие устройства, не должно быть больше 60 атмосфер.
Что такое шибер
Стандартная задвижка на канализацию не дает нужного эффекта. Ее конструкция не позволяет полностью перекрывать проход трубопроводов, поскольку перемещаемая жидкость неоднородна. Она наполнена твердыми частицами, органикой, посторонними предметами. Необходимо запорное устройство другого типа, способное справиться с взвесями или пульпой. Для решения проблемы разработан шибер — задвижка на канализационную трубу, действие которой основано на другом принципе.
Основным элементом устройства является плоский режущий элемент, который перемещается в горизонтальной плоскости. Техническое наименование — горизонтальный выдвижной шибер. Когда надо перекрыть просвет трубопровода, он передвигается и отсекает трубу, перерезая попадающиеся частицы органики или другие включения. Подобным способом работает задвижка на дымоходе.
Шибер для канализации действует только таким образом, но есть и другие конструкции. В системах вентиляции используется поворотный шибер, который перемещается вокруг поперечной оси. В канализационных системах такая конструкция бесполезна, поэтому ее не используют.
Усилие для перемещения ножевой пластины передается через шток. Он приводится в движение разными способами, вручную или с помощью электропривода. Например, шибер в колодце канализации диаметром 1 м вручную перемещать слишком тяжело, поэтому используются мощные электродвигатели. Существуют установки с одним или двумя ножами. Первые отличаются большей жесткостью, но вторые обеспечивают повышенную герметичность, надежность отсечки. Важной особенностью конструкции является вынос кинетической схемы за пределы сечения трубы. Это требует обустройства специальные резервуаров для размещения привода. Если делается колодец с шиберной задвижкой, канализация при этом должны быть безнапорного типа. Для напорных линий необходимо применять усиленные модели, рассчитанные на высокое давление пульпы.
Система подачи не контактирует с перемещаемой жидкостью. Это позволяет увеличить срок службы устройства, делает более эффективным обслуживание или ремонт задвижек.
