Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального

Образования Свердловской области

ГАОУ СПО СО «Асбестовский политехникум»

Специальность «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»

РЕФЕРАТИВНОЕ СООБЩЕНИЕ

по предмету: « РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА»

на тему: «ТРУБОПРоВОДНАЯ АРМАТУРА»

Преподаватель Аксентьева Л.И.

Студентки группы ЭРО31(3)

Минияровой М.В.

АСБЕСТ, 2014

1. ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА

Трубопроводная арматура -- устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отклюючения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения.

Виды арматуры:

По функциональному назначению:

Контрольная арматура -- арматура, предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольноизмерительную аппаратуру, приборы.

Предохранительная арматура -- арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды, так называемого массотвода.

К предохранительной арматуре относятся:

предохранительные клапаны;

импульснопредохранительные устройства;

мембранные предохранительные устройства;

перепускные клапаны.

Наиболее широкое распространение имеют малоподъёмные предохранительные клапаны, конструктивно простые и не требующие специальной регулировки.

Защитная (отключающая, отсечная) арматура -- вид трубопроводной арматуры, предназначенный для защиты технологических систем, оборудования, трубопроводов, насосов и сосудов под давлением от возникновения или последствий аварийных ситуаций. В результате эксплуатации могут возникать различные проблемы, обусловленные неисправностями оборудования, неправильным ведением технологического процесса, другими сторонними факторами (применительно к рисунку справа это может быть, к примеру, разрушение части топливной системы очередью из пулемёта). Они могут повлечь за собой гидроудары при внезапном изменении потока среды на обратный, что может привести к поломке насосов и других устройств. Также при повреждении или разрушении трубопроводов или оборудования систем, если не ликвидировать или ограничить течь защитной арматурой, можно нанести серьёзный вред производственным помещениям, персоналу, экологии окружающей среды, в особенности в случае применения в системе взрыво и пожароопасной, токсичной или радиоактивной рабочей среды.

По своему назначению защитная арматура очень близка к предохранительной, оба вида должны предотвращать отклонения от нормального течения технологического процесса и ограничивать последствия таких отклонений, не давая развиться серьёзным авариям. Главное их отличие -- в принципе действия. Если предохранительная арматура открывается, обеспечивая массотвод, и, за счёт него, снижение параметров системы, то защитная -- закрывается, отключая защищаемый участок системы или единицу оборудования.

Запорная арматура -- вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий. К запорной арматуре относят и пробноспускную и контрольноспускную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в ёмкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т.д.

Регулирующая арматура -- это вид трубопроводной арматуры, предназначенный для регулирования параметров рабочей среды. В понятие регулирования параметров входит регулирование расхода среды, поддержания давления среды в заданных пределах, смешивание различных сред в необходимых пропорциях, поддержание заданного уровня жидкости в сосудах и некоторые другие. Выполнение всех своих функций регулирующая арматура осуществляет за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники энергии и управление по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления управления регуляторами в прошлом -- ручное управление.

В зависимости от параметров рабочей среды (давления, температуры, химического состава и др.) к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, что привело к появлению множества конструктивных типов регулирующей арматуры. С точки зрения автоматизации промышленных предприятий каждый из них рассматривается как элемент системы автоматического управления технологическим процессом, протекающим с участием жидких и газообразных рабочих сред и регулирующимся под воздействием получаемой командной информации. В том числе:

Редукционная (дроссельная) арматура -- арматура, предназначенная для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счет увеличения гидравлического сопротивления в проточной части.

Типы арматуры:

Кран -- тип трубопроводной арматуры, у которого запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.

Краны могут представлять собой запорные, регулирующие или распределительные устройства и предназначены для работы с газообразными и жидкими средами, в том числе вязкими и загрязнёнными, суспензиями, пульпами, шламами. Они используются на магистральных газопроводах и нефтепроводах, в системах городского газоснабжения, на резервуарах, котлах и в других областях.

Краны обладают рядом достоинств, среди которых:

простота конструкции;

небольшие габариты;

малое время, затрачиваемое на поворот;

применимость для вязких и загрязнённых сред.

У различных видов кранов есть и другие достоинства и недостатки, которые будут рассмотрены ниже.

Управляются краны вручную или с помощью механического привода: электрического, пневмо и гидравлического. В шаровых кранах, установленных на магистральных газопроводах используются также пневмогидравлические приводы, в которых на поршень в цилиндре воздействует жидкость (масло) под давлением газа, отбираемого из трубопровода, что обеспечивает плавное и безударное срабатывание привода.

По направлению потока краны могут быть проходными, то есть направление потока не меняется, угловыми, то есть направление потока меняется на 90° и трёхходовыми, то есть иметь один входной и два выходных патрубка, что позволяет смешивать потоки сред с различными параметрами.

Это свойство трёхходовых кранов используется в сантехнике в устройстве под названием смеситель.

Главные различия в конструкции кранов заключаются в форме затвора, он может быть в виде шара, конуса или цилиндра. Современным и прогрессивным представителем кранов является шаровой кран, традиционным, и в силу этого всё еще часто использующимся несмотря на существенные недостатки конструкции, -- конусный кран. Цилиндрические краны имеют крайне ограниченное применение.

Краны шаровые - тип арматуры, где используется запирающий или регулирующий элемент в форме шара, ось вращения которого перпендикулярна направлению потока рабочей среды. Шаровые краны используются для перекрытия (регулировки) потока. Предназначены для сред: газ, вода, нефтепродукты. Выдерживают давление до 50 атм. в зависимости от производителя.

Применяется в бытовых трубопроводах, в промышленных системах, трубопроводах для транспортировки газа или нефтепродуктов. В бытовых условиях устройства используются в системах отопления, водоснабжения, в сантехническом оборудовании, например, для перекрывания неиспользуемых трубопроводов.

Конструктивно состоит из корпуса и запорного элемента, в котором имеется сквозное отверстие для прохождения потока рабочей среды в открытом состоянии. В закрытом положении кран создает надежную герметизацию, в полностью открытом является продолжением гладкой прямой трубы с минимальным гидравлическим сопротивлением. Для функционирования устройства направление движения рабочей среды не имеет значения. Имеет высокую скорость срабатывания - При повороте ручки на 90 градусов поток останавливается или возобновляет движение, таким образом, скорость срабатывания в обычной модификации достаточно высокая. Специальная модификация обеспечивает замедленное перекрывание во избежание гидравлического удара.

Клапан -- устройство, устанавливаемое на трубопроводе или сосуде и предназначенное для открытия или закрытия при наступлении определённых условий (повышении давления в сосуде, изменении направления тока среды в трубопроводе). Клапаны имеют большое число конструктивных разновидностей. Клапаны могут быть односедельными и двухседельными, последние применяются обычно только как распределительные и регулирующие. В зависимости от направления потока через арматуру клапаны подразделяются на проходные, прямоточные и угловые. В проходных клапанах рабочая среда на выходе из корпуса имеет то же направление, что и на входе. Прямоточные клапаны -- проходные со спрямлённой линией движения потока. Они имеют меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с проходными. В угловых клапанах направление потока среды на выходе перпендикулярно к направлению потока на входе.

Клапан -- устройство, пропускающее поток (ток) в одну сторону и не пропускающее поток (ток) в другую сторону. Поток (ток) может быть потоком жидкости (вода, кровь, жидкие металлы и др.), потоком газа (воздух, азот, углекислый газ и др.), потоком (током) электронов или других частиц в трубе (проводнике), в полупроводнике, в вакууме или в другой среде.

Задвижка -- трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. Задвижки -- очень распространённый тип запорной арматуры. Они широко применяются практически на любых технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 миллиметров в системах жилищнокоммунального хозяйства, газо и водоснабжения, нефтепроводах, объектах энергетики и многих других при рабочих давлениях до 25 Мпа и температурах до 565 °С.

Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:

сравнительная простота конструкции;

относительно небольшая строительная длина;

возможность применения в разнообразных условиях эксплуатации;

малое гидравлическое сопротивление.

Последнее качество делает задвижки особенно ценными для использования в магистральных трубопроводах, для которых характерно постоянное высокоскоростное движение среды.

К недостаткам задвижек можно отнести:

большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода;

значительное время открытия и закрытия;

изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, сложность их ремонта в процессе эксплуатации.

За редким исключением задвижки не предназначены для регулирования расхода среды, они используются преимущественно в качестве запорной арматуры -- запирающий элемент в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».

Задвижки обычно изготовляются полнопроходными, то есть диаметр проходного отверстия арматуры примерно соответствует диаметру трубопровода, на который она устанавливается. Однако в некоторых случаях для уменьшения крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, и снижения износа уплотнительных поверхностей, применяются суженные задвижки. Некоторое увеличение гидросопротивления при этом практически не влияет на работу системы, нежелательна установка таких задвижек лишь на магистральных трубопроводах больших диаметров.

Наиболее распространено управление задвижкой с помощью штурвала (вручную), также задвижки могут оснащаться электроприводами, гидроприводами и, в редких случаях, пневмоприводами. На задвижках большого диаметра с ручным управлением, как правило, устанавливают редуктор для уменьшения усилий открытиязакрытия.

По характеру движения шпинделя различаются задвижки с выдвижным или невыдвижным (вращаемым) шпинделем. В первом случае при открытии и закрытии задвижки шпиндель совершает поступательное или вращательнопоступательное движение, во втором -- только вращательное.

Основные различия задвижек -- в конструкции запорного органа, по этому признаку задвижки различаются на клиновые, параллельные, шиберные и шланговые.

Дисковый затвор -- тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Также эти устройства называют заслонками, поворотными затворами, герметичными клапанами, гермоклапанами. Наиболее часто такая арматура применяется при больших диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности рабочего органа, в основном в качестве запорной арматуры.

В дисковых затворах запирающий элемент, то есть затвор, имеет форму диска, который может перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе путём поворота (как правило на 90°) затвора вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды, при этом ось вращения диска не является его собственной осью.

Дисковые затворы, как и шаровые краны, являются одними из самых современных и прогрессивных типов арматуры, обладающий многими важными достоинствами, среди которых:

малые строительные длина и масса;

простота конструкции, малое число деталей;

относительная простота ремонта, возможность быстрой замены элементов уплотнения;

возможность применения для больших диаметров трубопроводов.

Но имеются и недостатки, например:

большие крутящие моменты для управления затворами больших диаметров (при ручном управлении это влечёт необходимость установки редуктора);

в положении «открыто» диск располагается в проходе корпуса, что ухудшает гидравлические характеристики и делает весьма затруднённой очистку трубопровода при помощи механических устройств.

Вентили.

Вентили, в отличие от кранов, устанавливаются в относительно недоступном месте, в глаза не бросаются и не требуют частого ремонта. В функции запорной арматуры - вентилей и задвижек - входит перекрытие воды перед началом ремонта канализационных сетей (рис. 34).

Рис. 34 Устройство вентиля: 1 - маховик; 2 - втулка; 3 - набивка сальника; 4 - корпус головки; 5 - резьба штока; 6 - изоляция; 7 - клапан с прокладкой

Вентили применяются обычно в квартирной водопроводной разводке и должны постоянно находиться в рабочем состоянии. От затопления в случае аварии квартиру спасти может только вентиль.

Отдельный вентиль должен устанавливаться на отводе к каждому потребителю (элементу сантехоборудования): к смесителю, унитазному бачку или питающей трубе отопительной системы, если имеется автономное водяное отопление. На трубе с холодной или горячей водой должен быть также отдельный вентиль. Контрольный вентиль должен стоять на самом вводе или на ответвлении от стояка. Он необходим в том случае, когда возникнет необходимость в ремонте не отдельного прибора, а целых участков внутренних коммуникаций, например для внесения изменений в схему разводки.

Устройство и принцип действия вентилей сходны с обычными кранами.

У них также есть окно во внутренней перегородке корпуса, через которое проходит вода, клапан с прокладкой, запирающий это отверстие, и шток с возвратнопоступательным ходом, проходящий в головке корпуса. Отличие в том, что соединение клапана со штоком может быть плавающим с помощью шарового соединения. Втулка сальника может поджиматься накидной гайкой, или роль такой гайки может выполнять спецвтулка, имеющая резьбу и вкручивающаяся в резьбу, нарезанную внутри головки. Между корпусом и вентильной головкой может находиться полужесткая прокладка, изготовленная из паронита, либо же соединение уплотняется льняной прядью с пропиткой.

Поскольку вентиль в процессе своего функционирования находится в открытом состоянии, то каждый элемент конструкции должен быть очень надежным и прочным. Большая нагрузка лежит на контрольном вентиле на вводе.

Клапан вентильной головки имеет прокладку, закрепленную гайкой с шайбой на центрирующем выступе шпинделя, в отличие от прокладки крана, которая может быть закреплена без фиксации (просто вставлена в клапан, имеющий вид диска с бортиком). Это объясняется тем, что узел вентиля постоянно находится под напором воды.

Вентиль, в отличие от крана, рассчитан на установку в магистрали, поэтому необходимо соблюдать правила установки во избежание возникновения гидравлического сопротивления. В результате несоблюдения этих правил вода проходит внутри корпуса вентиля в обратном направлении, нежели это предусмотрено самой конструкцией. При этом возрастает давление на клапан с прокладкой и в трубопроводе перед вентилем, что приводит к увеличению нагрузки на уплотнения резьбовых соединений, напор на выходе из вентиля, напротив, снижается.

На наружной поверхности для контроля правильности установки корпус вентиля имеет стрелку, обозначающую направление нормального прохода воды. Таким образом, при установке нового вентиля нужно сверяться со стрелкойуказателем.

Для профилактики следует время от времени осматривать все вентили на предмет целостности прокладок и других элементов, надежности запирания, отсутствия просачивания изпод сальниковой набивки.

2. ПРИВОДЫ

Пневматический привод (пневмопривод) -- совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов по средствам энергии сжатого воздуха. Обязательными элементами пневмопривода являются компрессор (генератор пневматической энергии) и пневмодвигатель.

Пневмопривод, подобно гидроприводу, представляет собой своего рода «пневматическую вставку» между приводным двигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, кривошипношатунный механизм и т. д.).

Основное назначение пневмопривода, как и механической передачи, -- преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

В общих чертах, передача энергии в пневмоприводе происходит следующим образом:

Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал компрессора, который сообщает энергию рабочему газу.

Рабочий газ после специальной подготовки по пневмолиниям через регулирующую аппаратуру поступает в пневмодвигатель, где пневматическая энергия преобразуется в механическую.

После этого рабочий газ выбрасывается в окружающую среду, в отличие от гидропривода, в котором рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в гидробак, либо непосредственно к насосу.

В зависимости от характера движения выходного звена пневмодвигателя (вала пневмомотора или штока пневмоцилиндра), и соответственно, характера движения органа пневмопривод может быть вращательным или поступательным. Пневмоприводы с поступательным движением получили наибольшее распространение в технике.

Гидропривод - это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии. Обязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель.

Гидропривод представляет собой своего рода "гидравлическую вставку" между приводным электродвигателем и нагрузкой (машиной и механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ременная передача, кривошипношатунный механизм и т.д.). Основное назначение гидропривода, как и механической передачи, преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

Приводным двигателем насоса могут быть электродвигатель, дизель и другие, поэтому иногда гидропривод называется соответственно электронасосный, дизельнасосный и т.д.

К основным преимуществам гидропривода относятся: возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки; простота управления и автоматизации; простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена; большая передаваемая мощность на единицу массы привода; надежная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

К недостаткам гидропривода относятся: утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высоких значениях давления; нагрев рабочей жидкости, что в ряде случаев требует применения специальных охладительных устройств и средств тепловой защиты; более низкий КПД (по приведенным выше причинам), чем у сопоставимых механических передач; необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости и защиты от проникновения в нее воздуха; пожароопасность в случае применения горючей рабочей жидкости.

При правильном выборе гидросхем и конструировании гидроузлов некоторые из перечисленных недостатков гидропривода можно устранить или значительно уменьшить их влияние на работу машин. Тогда преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что в большинстве случаев предпочтение отдается именно ему.

Сейчас трудно назвать область техники, где бы ни использовался гидропривод. Эффективность, большие технические возможности делают его почти универсальным средством при механизации и автоматизации различных технологических процессов. В частности, в горной промышленности он используется в креплении подземных горных выработок: в очистных забоях применяются индивидуальные гидравлические стойки и гидравлические комплексы, выполняющие основные и вспомогательные операции по передвижке как самих крепей, так и другого механического оборудования в лаве; широко применяются крепи сопряжения горных выработок. Практически все комбайны для ведения очистных и нарезных работ, проведения подготовительных выработок имеют гидропривода подачи исполнительного органа на забой и механизмов для выполнения различных вспомогательных операций. Гидропривод является неотъемлемым элементом буровых установок. Большинство приводов шахтных конвейеров снабжено гидродинамическими муфтами.

Электропривод является технической системой, служащей для преобразования электрической энергии в механическую, которая необходима для различных технологических процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, в коммунальной сфере, в быту, медицине и других отраслях жизнедеятельности человека. Большинство рабочих машин, агрегатов, технологических линий и комплексов приводятся в движение электрическим приводом.

Однако функции электропривода не ограничиваются преобразованием электроэнергии - они существенно шире. Каждая рабочая машина нуждается в управлении: нужно включать и выключать двигатели, приводящие в движение рабочие органы машины, менять скорость и усилие на рабочих органах в соответствии с условиями технологического процесса.

Вторую функцию электропривода можно определить как управление движением исполнительных органов рабочей машины, причём это управление может осуществляться как вручную с элементами автоматики, так и автоматически.

Итак, современный электропривод представляет собой техническую систему, предназначенную для приведения в движение рабочего органа машины и управления его технологическим процессом.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

сечение арматура задвижка вентиль

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://www.coolreferat.com/Вентили.

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/.

3. http://area7.ru/referat.php?2408.

4. http://www.bestreferat.ru/referat274712.html.

Размещено на Allbest.ru