Устройство и назначение шиберной и других видах задвижек для канализации

Что это такое и для чего используется?

Задвижкой в системе канализации является гидротехническое устройство, с помощью которого выполняется блокировка или регулировка подачи канализационных отходов.

Задвижка – это запорный элемент системы, который используется для следующих целей:

1. Полное перекрытие стока на определенном участке системы. Блокировка подачи ЖБО используется при ремонте или обслуживании части системы или в результате опасности перелива приемных устройств (колодцев).
2. При отсутствии повреждений, задвижка может использоваться в качестве регулятора объема стока, если он превышает полезный объем колодца. Такая проблема часто возникает при совмещении ливневой и бытовой канализации.

Благодаря особенности конструкции, задвижка позволяет осуществлять плавное открытие/закрытие технологического проема магистрали, что предотвращает возникновение гидравлического удара, скачков давления и общей нагрузки на магистраль. Задвижки для систем канализации производятся диаметральным размером от 50 до 2000 мм.

Преимущества использования

К преимуществам этого устройства можно отнести:

1. Простая конструкция, обеспечивающая быстрый монтаж и ремонт.
2. Обеспечение герметичности при работе с любой средой.
3. Универсальность монтажа, герметичность не зависит от положения задвижки относительно трубы.
4. Широкий выбор по способу монтажа, материалу корпуса.

Конструкция и принцип работы

Задвижки используются во многих коммунальных сферах и в промышленности. В системах канализации наиболее эффективными считаются клиновые и шиберные модели.

Шиберные

Шиберная задвижка используется на участках канализационной системы, по которой перемещается особо густая или замусоренная жидкость. Данная модель задвижки состоит из следующих элементов:

1. Литой или сборный корпус. Может производиться из чугуна, нержавеющей стали или металла. В рабочей (транспортировочной) части задвижки имеется специальный направляющий паз для заслонки.
2. Заслонка или шибер. Производится из металлических сплавов. Представляет собой пластину круглой, реже овальной или квадратной формы. Именно шибер перекрывает технологическое отверстие задвижки, останавливая водяной поток. Нижняя часть шибера может быть заостренной, для рубления попавших под пазы предметов.
3. Вращающийся шток. Соединен с заслонкой. При вращении штока происходит подъем или опускание шибера. Перемещение штока производится за счет крупной резьбы, которая проворачивается в центре управляющего колеса или рычага.
4. Устройство управления. Представляет собой колесо или рычаг, с помощью которого производится вращение штока.

Внутренняя полость задвижки в месте движения шибера оснащается уплотнителем, который повышает герметичность запорного устройства и плавность хода шибера.

Шиберные запорные устройства могут быть следующих модификаций:

1. С жестким клином. В качестве запорной заслонки используется один шибер.
2. С двумя дисками. В таком устройстве используется сдвоенный шибер, что повышает прочность герметизации и значительно снижает степень изнашивания.
3. С настраивающимися или упругими дисками. В таком запорном устройстве положение двух дисков регулируется в момент опускания специальной резиновой вставки. Это позволяет исключить заклинивание при резких температурных перепадах.

Шиберная канализационная задвижка простой конструкции работает по следующему принципу:

1. В рабочем режиме канализационной системы заслонка шиберной задвижки находится в верхней части корпуса. При этом, шток находится в полном поднятом состоянии, технологическое отверстие свободно по всему диаметру.
2. При необходимости приостановления работы системы, управляющее колесо задвижки вращается против часовой стрелки. За счет резьбы на штоке производится опускание самого штока, а вместе с ним и заслонки.
3. Заслонка перемещается по направляющим, плавно перекрывая технологическое отверстие.

При полном перекрытии, шток почти полностью опускается в корпус, что указывает на закрытое состояние запорного устройства. Конструкция предполагает полное опускание штока для визуального определения положения заслонки, если на участке сразу несколько запорных устройств.

Клиновые

Задвижка клинового типа. Используется на магистралях с особенно густой средой, где требуется высокая степень герметичности при закрытии. Клиновая задвижка может быть 3 основных типов:

1. Жесткая. В качестве запорного элемента используется клин, который перемещается в направляющих пазах и полностью блокирует технологическое отверстие.
2. Двухдисковая. На клин с двух сторон надеты диски. Пазы в корпусе устройства расположены под углом от верхней части корпуса к низу. При закрытии, нижние части дисков сходятся и перекрывают отверстие с двух сторон.
3. Обрезиненная. В такой задвижке сам клин или кромки дисков покрыты маслостойкой резиной. Резина обеспечивает более плавный ход и высокую герметичность затвора.

Конструкция задвижки с обрезиненным клином состоит из следующих элементов:

1. Корпус. Производится в монолитном или сборном исполнении из высоколегированной стали или чугуна. Во внутренней части корпуса имеется технологическое отверстие и направляющие пазы.
2. Запорное устройство в виде клина с прорезиненными кромками. Может дополняться двумя прорезиненными дисками с обеих сторон от клина. Используется в качестве заслонки для технологического отверстия.
3. Шток или шпиндель. Может быть выдвижным (оснащен резьбой) или не выдвижным. Соединяется с клином внутри корпуса и управляющим колесом снаружи. Применяется для регулировки положения клина.
4. Управляющее колесо или рычаг. Применяется для передачи вращения на шток для изменения положения заслонки.
5. Соединительные патрубки с обеих сторон от корпуса. Могут оснащаться резьбой, фланцами или быть абсолютно ровными для соединения сваркой.

Работает следующим образом:

1. Задвижка, врезанная в трубопровод канализации, в открытом положении осуществляет перенаправление стоков дальше в систему. В это время клин с дисками находится в верхней части корпуса.
2. При необходимости перекрытия системы, нужно вращать управляющее колесо против часовой стрелки.
3. Вращение передается на шток, который опускается вместе с запорной заслонкой.
4. По мере движения в направляющих пазах, прорезиненные диски сходятся в нижней точке, полностью перекрывая технологическое отверстие.

С выдвижным и не выдвижным штоком

Одним из основных элементов конструкции задвижек является шток или шпиндель. Именно шток передает вращательное движение от управляющего колеса и регулирует положение заслонки. По типу штока задвижки делятся на 2 группы:

1. Выдвижной тип. Шток оснащается резьбой по всей длине. Соединение с клином осуществляется за счет «плавающего» крепления. Управляющее колесо также имеет «плавающее» крепление с корпусом задвижки и резьбой в центре. При вращении колеса, оно проворачивает резьбу штока, поднимая или опуская его.

   Основной плюс такой конструкции в отсутствии соприкосновения нижней части штока и перенаправляемой среды, что обеспечивает длительную эксплуатацию. Также по положению штока легко определить, в каком положении находится сама заслонка. Недостаток конструкции в увеличении габаритной высоты в открытом положении.

2. Не выдвижной тип. Отличается от выдвижного типа жесткой фиксацией к колесу, отсутствием резьбы по всей длине штока. Резьба на штоке нарезана в нижней части, которая соединяется с заслонкой. При вращении колеса, резьба наворачивается на гайку-шпиндель, вмонтированную в саму заслонку.

   Единственным преимуществом такой конструкции является отсутствие увеличения габаритной высоты при открытии задвижки. Недостаток — в постоянном нахождении нижней, резьбовой части штока в воде.

Не выдвижные модели задвижек крайне резко используются в канализационных системах именно по причине повышения коррозийного воздействия на шток агрессивной средой. Такие модели в основном монтируются на магистрали для перегонки горюче-смазочных материалов.

Типы привода

Привод задвижки отвечает за регулировку положения заслонки. По типу привода выделяются 3 основные разновидности запорных устройств:

1. Ручное управление. Предполагает наличие рычага, колеса или рукоятки. Для обеспечения регулировки необходимо сдвинуть рычаг или повернуть колесо. Модели с ручным приводом используются в системах без контроля автоматики при невысоком давлении перегоняемой среды.
2. Автоматическое или электрическое управление. В конструкцию включены электрический двигатель, аккумулятор или подведен электрический силовой кабель. Часто подобные задвижки оснащаются датчиками давления или уровня заполнения (емкости, колодца). При срабатывании датчика, включается электропривод, который закрывает или открывает заслонку на нужную высоту.
3. Пневматический привод. Часто используется на взрывоопасных объектах. Заслонка регулируется с помощью нагнетания воздуха под давлением. При этом, сам компрессорный блок находится на удалении от задвижки, подача воздуха осуществляется по шлангу.

Несмотря на использование гидравлики и электрического привода, подобные автоматические модели также оснащаются механическим приводом (колесом или рычагом), который выступает в качестве резервного, при нарушении работы автоматики.

Критерии выбора

Выбор задвижки особенно важен при монтаже системы канализации как для частных, так и многоквартирных домов, промышленных предприятий. При выборе стоит учесть следующие критерии:

1. По материалу. Для регионов с особенно холодным климатом лучшим решением станут модели из нержавеющей стали, так как они выдерживают температуру от – 50 градусов. Для регионов со средним климатом подойдут чугунные модели. Материал задвижки должен соответствовать материалу используемых труб.
2. Диаметр трубы. Используя задвижку для внешней части канализации, стоит учитывать диаметр трубы. Например, при диаметре трубы в 110 мм, внутренний диаметр технологического отверстия также должен быть 110 мм.
3. Площадь участка. Для участков небольшой площадью можно использовать задвижки с не выдвижным штоком. Если площадь монтажа достаточно большая, то лучшим выбором станет задвижка с выдвижным штоком.
4. По типу крепления. Лучшей моделью является фланцевая. Фланец позволяет осуществлять монтаж/демонтаж без дополнительного оборудования.
5. По типу привода. Для бытовых систем канализации наиболее простой, эффективной и дешевой является задвижка с ручным приводом.
6. По типу заслонки. Более пригодной к ремонту и простой является задвижка клинового, обрезиненного типа.

С расширяющимся сортаментом полимерных фитингов и комплектующих для полимерных труб можно подобрать идентичную по материалу задвижку. При этом стоит учесть вариант соединения.

Правила монтажа

Наиболее распространенными вариантами монтажа задвижек в систему канализации осуществляется сваркой или при помощи фланцев. Метод выбирается исходя из оснащения запорного элемента (прямыми патрубками или фланцами).

Сваркой

Фиксация задвижки сваркой осуществляется с учетом следующих правил:

1. Проверить точное соответствие патрубка задвижки и трубы по внутреннему диаметру.
2. Очистить трубу и патрубок от элементов внешней и внутренней коррозии.
3. На трубе и патрубке должна быть срезана фаска. Если ее нет, требуется нарезать фаску под углом 45 градусов.
4. Обязательно открыть задвижку до упора.
5. Под трубу, на удалении 20-30 см, подложить опору.
6. Подставить под задвижку опору и придвинуть к стыковочной трубе.
7. Совместить патрубок задвижки с концом трубы, проверить через технологическое отверстие правильность совмещения.
8. Точечно сварить стук в 3-4 точках и снова проверить правильность совмещения.
9. Необходимо полностью обварить стык, «снять» окал по всему контуру.
10. Нужно проверить и очистить полость задвижки от попавшего мусора и капель металла.

Точно по тому же принципу приварить к задвижке следующую трубу.

Фланцевый и межфланцевый

Монтаж фланцевым и межфланцевым способом проводится с учетом аналогичных правил. Основные критерии следующие:

1. Отвод фланца под трубу должен соответствовать трубе по внутреннему и внешнему диаметру.
2. Количество отверстий и их расположение на фланце должно соответствовать фланцу задвижки.
3. Внутренний диаметр фланца трубы должен соответствовать технологическому отверстию задвижки.
4. Проверяется соответствие диаметра ровной площадки под уплотнительную прокладку на обоих фланцах.
5. Между двумя фланцами устанавливается прокладка, ее край не должен выступать за границы ровной площадки. Перед установкой обе поверхности обязательно зачистить.
6. После приваривания фланца на трубу в него вставляются 4 болта (через один), на них надевается фланец задвижки и равномерно стягивается гайками.
7. Далее вставляются оставшиеся гайки и стягиваются «крест на крест».

После стяжки следует открыть задвижку и проверить отсутствие кромок и выемок перед технологическим отверстием. Ровно по тому же принципу проводится монтаж следующей трубы с фланцем.

При монтаже сваркой и с использованием фланцев следует обеспечить ровное положение задвижки, без давления со стороны трубы. Это можно обеспечить подставкой.

Заключение

Задвижка в системе канализации является простым, но эффективным запорным устройством, которое обеспечивает надежную регулировку подачи стоков в систему. Задвижка не только регулирует, но и защищает систему от перепадов давления и гидравлических ударов.

При самостоятельной сборке канализации, важно установить задвижку в месте разделения внутреннего и внешнего участка системы, для обеспечения чистки и ремонта, без подачи отходов в обслуживаемую магистраль.