Резета с керамичен спирателен и регулиращ

елементи - нова посока

в клапан

Трудно е да се назоват по-често и са необходими за живота на съвременната цивилизация единица, какви са спирателни и reguliryuschaya тела. Всички Русия буквално осеяна с клапани. В всяко място, дори и в малка фабрика, има стотици и хиляди. Те стоят върху ядрената и водноелектрически централи, масло - и газопроводи, самолети, ракети и подводници, в градските мрежи и комунални услуги. в офиси и домове.

Ако отидете в мазето и да е градски дом, и там може да се намери най-малко две дузини болтове, половината от които са протекли, поради което в мазето е винаги влажна и миришеше на мухъл, насекоми се отглеждат. Ако се опитате да се отваря или затваря една от тези клапани, е вероятно, че той не работи. Такъв е случаят в градските комунални услуги. Още по-лошо в индустрии, особено - химикал. Във въздуха лети десетки или стотици кубически метра, а обидни химически съединения. Уловът многократно са били причината за експлозията в маслото - и газопроводи, аварии, включващи загуба на човешки живот, в съответствие с тяхното екологично мащаб сравними с природни бедствия.

Развитието на индустрията клапан днес могат да бъдат проследени три поколения клапани. Улов първо поколение - е добре познати шибъри Ludlo изобретени в XIX век. Типичен пример на клапанния блок е показан на фигура 1.

Тези клапани имат две предимства - тяхната индустрия и те оперират с големи мащаби на производство е усвоил лесно се повреждат, така че търсенето им не престава. Те са свикнали на потребителите, имаме система за ремонт, поддръжка и подмяна, както и утвърдени вериги на доставки.

Недостатъци шибъри са също добре известни. Тази неопределеност и несигурност на работното място, бързо stunnin стягане, притискане и заглушаване, необходимостта от рутинна поддръжка и ремонт, невъзможността за прилагане на защитни покрития, неспособност да работи в режим на настройка, затруднено автоматизация отваряне и затваряне на.

Тези недостатъци произтичат от строителния блок клапан. Несигурността и ненадеждност се дължи на факта, че клинът блокиращ елемент, както и прецизност повърхността на корпуса по време на работа е обект на ерозия, между тях е възможно проникване на чужди тела, възпрепятстващи пълното закриване, член на клин не може да бъде в междинно състояние между "отворено-затворено", между задвижването и арматурата трябва да сложите предавка с голямо предавателно число, и така нататък. н.

В края на XX век е спирателен вентил на второ поколение. Този така наречен сферични кранове (топка тип клапа), които се използват голям брой чуждестранни фирми (вж. 2) и превръщането на местни предприятия. Работна опитът им показва на сферични кранове по-висока надеждност. Въпреки това, повечето от проблемите на блок клапани са все още нерешени. Сферични вентили изискват честа поддръжка и ремонт. По време на продължителна работа на ерозията и деформация на заключващия механизъм на "zakusyvanie" уплътнителни елементи. Те не са защитени от разграждане, когато са в контакт с капаче монтажни странични твърди обекти, обикновено присъстват в изпомпваната среда. В допълнение, сферични кранове, не могат да стоят работа в полуотворената състояние, което е от съществено значение за регулиране на потока на работната среда.

Особено недостатъци визуално сферични кранове се появяват големи тръбопроводи секции (300 мм или повече). Тези клапани могат да се затварят само веднъж.

Само по себе си, използването на керамика като спирателен и регулиращи елементи отваря съвсем нови перспективи. Грънчарство - естествен материал, който, както се казва, е "мъртъв" - не е изложена на спонтанна промяна в форма, стареене, ръждата и т.н. Известно е, че керамиката от древни времена лежеше на земята на века ...

Домакински керамични клапани, кранове, батерии, смесители отдавна са издадени от редица чуждестранни компании и броя на руските предприятия. Въпреки това, на положителния опит на разработването, производството и промишлена употреба на вентили с керамични елементи в тази работа изглежда, очевидно, за първи път. Фактът, че керамиката, въпреки дългата си история на функциониране, е много сложен технически използват материали, които изискват специални строителни техники, технологии и най-високите стандарти за производство.

Фигура 3 е схематична диаграма и снимка на прототипа с изключване и контролни елементи керамични клапан. Клапанът се състои от две половини, в който три съединителни керамични дискове са разположени равнина с три проходни отвори - проходните прозорци. Две екстремни кола са стационарни, а средната диск - има способността да се превърне около оста си, блокиране или отвор, прозорци. Въртящия момент върху носителя на диск се предава на маховика или електромотора чрез вал червей, който е в зъбното зацепване с червей венец, свързан с вторична диск. Странични керамични дискове са притиснати с гумени маншети разположени между задвижваща единица и корпус клапан. Бравата има визуален прозорец за наблюдение, за да се контролира степента на откриването му.

Visual наблюдателен прозорец с индекса на степента на отваряне на клапана

Фигура 3. Схематична диаграма на прототипа и вентили с керамичен

Предимства на новата порта ясно произтичат от неговото изграждане.

· Заключване керамични елементи имат висока твърдост и едва ли подлежи на износване, може да издържи на милиони цикли "отворен затворен". По време на теста лесна за рязане на метални предмети попаднат в блока на палеца.

· Разлика шибъри и сферични кранове, в която качеството трудно обработка на контактните повърхности на блокиращите елементи, новият шибъра е възможно да се постигне високо качество точност керамични повърхности фиксиращи елементи. В резултат на тази нова клапан осигурява абсолютна плътност, обикновено недостижима за други видове вентили. Освен това, благодарение на свойствата на керамичен материал, стягане се съхранява за дълъг период на работа.

· Керамични заключващи елементи имат механизъм за самопочистващ. Когато включите спирателни елементи в моментите на отваряне и затваряне на тях, за да почистите автоматично изключване застроена и отлагания, образувани по време на непрекъсната работа на клапана.

· Керамични заключващи елементи, които не са изложени на агресивни среди и корозия, и тялото на клапана лесно защитен антикорозионни покрития, които правят други видове вентили обикновено не са възможни, тъй като на частите на триене.

· Новият клапан може да се управлява не само в ключалката, но също така и в режим на настройка. Възможно е да се контролира визуално степента на отваряне на клапана през прозореца или от дистанционното управление.

· Клапанът е снабден с електрическо задвижване е лесно. То не изисква използването на зъбни колела с голям предавателни числа, както е включен в клапан, който е червей пара самата служи като редуктора.

· Клапанът има относително малко тегло и размери.

· Вентилът не изисква специална поддръжка, то не подлежи на заглушаване или обвързващо. на употреба е практически неограничен.

Трябва да се отбележи обаче, че въпреки очевидните предимства на простотата на дизайна и ново поколение вентили, в тяхното проектиране и производство на редица въпроси, които се нуждаят от сериозно проучване.

Основните проблеми са причинени от значителна разлика в физико-механичните свойства на керамика и метал. Сама по себе си, керамика, въпреки дългата история на практическо приложение, е много слабо проучени структурен материал. Достатъчно е да се каже, например, най-силно влияние върху коефициента на скалата, или да се обърне внимание на проблема с свиване на керамиката, която достига 40% по време на сушене и печене, което пречи на необходимите геометрични размери на произвежданите керамични части.

Следваща проблем - осигуряване на високо качество на прецизни повърхности на заключващия механизъм. Опитът показва, че за да се гарантира херметичността на повърхност точността на клапана керамични елементи трябва да имат грапавост клас не по-малко от 14 и гладкост на не по-малко от 0,5 микрона. Ето защо, керамични елементи, за да бъдат обработени по специален прецизност оборудване, прецизно шлайфане се извършва, например, Lissajous криви.

При работа и неизбежните еластичната деформация на клапан части, точността на междина между равнините на блокиращите елементи могат да варират. Увеличение на повече от 1 мкм клапан губи херметичност. Осигурете плътно прилепване на заключване дискове помежду си може да се постигне чрез увеличаване на компресията на техните усилия. Въпреки това, прекомерна сила на натиск води до нежелателно увеличаване на въртящия момент е необходимо да се превърне среда блокиращ диск. Използването на различни методи на механични и хидравлични освобождаване, намаляване на необходимия въртящ момент, е изпълнен с опасност отново увеличаване на разликата между дисковете над допустимата стойност и загуба на стягане на клапана. Проблемът на проектиране клапани, които отговарят на условията за стягане с минимален въртящ момент на маховика, е решен чрез използването на модерен висока точност компютърно моделиране въз основа на решението на гранични задачи за контакт по теория на еластичността.

Освен това следва да се отбележи с повишените изисквания за повечето керамика. Спирателен и регулиращи елементи трябва да бъдат направени на специални керамика с повишена твърдост, плътност, еднородност и нисък коефициент на триене.

По този начин, на ново поколение вентили първоначално се фокусира върху използването на високи технологии и дизайн, свързани с решаването на един много широк спектър от научни и инженерни проблеми.

Въпреки това, както се вижда от нашия опит, основният проблем на новото поколение на клапана е тяхното пускане на пазара. Фактът, че на руския пазар на фитинги не е подготвен да консумират нови клапани.

Развитието на керамични клапани, нашият екип е правил в продължение на повече от десетилетие. През последните пет години ние, произвеждан и продаван над 500 керамични клапани с конвенционална дюза 80 и 100mm, предназначен за работно налягане от 16 кг / см2. Повечето вентили са монтирани в мрежите на градски комунални фирми за топла и студена вода. Част от клапани, монтирани на изтичащите химическите заводи, както и газови мрежи рафинерии. Четири клапана бяха тествани в цеха №75 -PM "

Обобщавайки опита на търговска експлоатация на новите клапани, се отбелязва следното. По-голямата част от промишлена арматура издържал изпитанието и все още се използва и до днес. Повреди настъпили клапани, главно поради нарушения на правилата за тяхната работа. Така например, е имало случаи, когато клапите преди инсталирането им през вратата и дори е "модернизация". Сред собственика на системата са "майстори", които странни разглобяване на вентила и да задоволят любопитството си, са направили свои собствени подобрения, например, заменя редовната гумена маншета върху по-силен. Имало е случаи, когато затягане на маховика на неуспех, не се обръща внимание на позицията на границата на показалеца на степента на затваряне на клапана, монтьори затегнати маховик с лост, с което клапата от системата.

Въпреки това, с най-голям брой парадокси, които срещаме, правят маркетинг на пазара на клапани. Фактът, че Русия има много добре развита система от услуги за експлоатация и поддръжка, както и такива услуги, не се нуждаят от скъпи висококачествени клапани, които не трябва да бъдат ремонтирани и които не трябва да бъдат заменени периодично. Руските екологични услуги, които живеят извън наложените глоби за замърсяване на околната среда. Също така не се интересуват от екологично безопасни клапи, които не позволяват изтичане и емисии на вредни химични съединения.

В Русия все още не е образувала огромна необходимост от регулиране на отоплението на сградите по време на отоплителния сезон, не генерира необходимостта от икономии и спестяване на енергия и други ресурси.

Въпреки това, реформата на жилища и комуналните услуги започна и много лидери са чувствителни към необходимостта от преход към новите висок клас технологии. компанията се оказа, че пускането и опитен в някои прототипи на нови улов продължат да правят резервации за по-големи страни. Тези компании включват Общинския Единната Enterprise "Запад" (Тюмен), -PM "(Перм, Русия) (Перм), и др.