Предохранительный клапан на схеме

Все трубопроводы тепловых электростанций снабжают арматурой. Назначение ее – включать или отключать поток, регулировать расход, температуру или давление потока и предохранять от нерасчетных режимов. Соответственно назначению различают арматуру: запорную (включение и отключение потока), регулирующую (изменение или поддержание заданного расхода, давления, температуры), предохранительную (предупреждение чрезмерного повышения давления, недопущение изменения направления расхода), контрольную (указатели уровня) и конденсатоотводчики (автоматический отвод конденсата). Перечисленная арматура может устанавливаться как на трубопроводах, так и на отдельных агрегатах. Кроме того, есть арматура приводная (с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим приводами) и самодействующая, в том числе импульсная, приводимая в действие самой средой. К приводной относятся вентили (рис.1, а ) , задвижки (рис. 1, б ) и краны (рис.1, в ) , к самодействующей – обратные (рис. 2, а ) и предохранительные (рис.2, б) клапаны.

Рисунок 1. Схемы приводной арматуры:

а – вентиль; б – задвижка; в – кран.

Рисунок 2. Схемы самодействующей арматуры.

а – обратный клапан; б – предохранительный клапан.

В вентилях запирающий орган садится на седло, передвигаясь в направлении потока; в задвижках он движется перпендикулярно направлению движения жидкости; в кранах вращается вокруг своей оси. В обратных клапанах запирающий орган открывается потоком среды в одном направлении и запирается в противоположном. Предохранительный клапан открывается под воздействием избыточного (сверх установленного) давления и закрывается при его восстановлении.

Одно из назначений арматуры – способствовать большей гибкости и надежности эксплуатации, давая возможность отключать аварийные участки. Однако при высоких давлениях и особенно при больших диаметрах трубопроводов сама арматура становится источником нарушений эксплуатации, поэтому главное направление в развитии основных трубопроводов на атомных станциях – применение возможно более простых и надежных трубопроводов с минимальным количеством арматуры.

Необходимо руководствоваться определенными правилами ее установки и эксплуатации:

1) движение среды должно совпадать со стрелкой на корпусе арматуры;

2) использование арматуры не по прямому назначению запрещается, например, недопустимо использовать запорную арматуру как регулирующую;

3) арматура должна ввариваться в соответствующий участок трубопровода до его монтажа; при проектировании трубопроводов установка ее предусматривается в местах, доступных для обслуживания, если не имеется в виду радиоактивная среда;

4) арматура, работающая при высоких температурах, закрывается съемными разборными теплоизоляционными конструкциями.

Приваривание арматуры к трубопроводам уменьшает возможные протечки среды и повышает надежность работы. Крышка арматуры присоединяется к ее корпусу на фланцах, что позволяет выполнять мелкий ремонт на месте. Для возможности частичного ремонта без вырезки арматуры иногда при невысоких давлениях седла в корпусах арматуры устанавливают на резьбе. Если требуется более серьезный ремонт или замена арматуры, то она вырезается и в последующем вваривается вновь. Вся арматура высокого давления выпускается заводами только как приварная. В качестве запорных органов применяют вентили и задвижки. Тип запорного органа выбирают в основном по диаметру трубопровода. На трубопроводах диаметром 125 мм и более устанавливают, как правило, задвижки, а при диаметре 70 мм и менее – вентили. В интервале диаметров от 70 до 125 мм возможно применение обеих конструкций. Установка задвижек обязательна лишь на трубопроводах, по которым возможно движение среды в обоих направлениях, так как вентили, как правило, допускают подвод среды только с одной стороны. Вентили несколько удобнее для ремонта, но их гидравлическое сопротивление больше. Для вентилей трубопроводов диаметром 100 мм коэффициент гидравлического сопротивления составляет 2,5 – 5,5, а для задвижек полнопроходного сечения – 0,25. Это позволяет, в частности, применять задвижки с меньшим диаметром, чем диаметр трубопровода, куда их вваривают, что снижает вес арматуры, а также ее стоимость. При этом если проходное сечение стеснено вдвое, то коэффициент гидравлического сопротивления составит 1,5, а при использовании направляющей трубы – всего 0,8, т.е. он по-прежнему будет существенно меньше, чем для вентиля. Однако вес, размеры и ход шпинделя задвижки больше, чем те же параметры вентиля. Наиболее употребительны задвижки с клиновым затвором. Такая задвижка может иметь один клин, соединенный со шпинделем (рис. 3). В этой конструкции для создания плотного контакта с двусторонним седлом клапана, установленным в корпусе, при опускании шпинделя с клином требуется подгонка клина к двум поверхностям, что выполнить полностью не удается. Более совершенна конструкция, приведенная на рисунке 4, в которой сидящий на шпинделе клин состоит из двух уплотняющих дисков (тарелок).

Рисунок 3. Задвижка с клиновым затвором с цельным клином.

Рисунок 4. Задвижка с клиновым затвором из двух дисков (тарелок).

Гидравлическая схема представляет собой элемент технической документации, на котором с помощью условных обозначений показана информация об элементах гидравлической системы, и взаимосвязи между ними.

Согласно нормам ЕСКД гидравлические схемы обозначаются в шифре основной надписи литерой «Г» (пневматические схемы — литерой «П»).

Как видно из определения, на гидравлической схеме условно показаны элементы, которые связаны между собой трубопроводами – обозначенными линиям. Поэтому, для того, чтобы правильно читать гидравлическую схему нужно знать, как обозначается тот или иной элемент на схеме. Условные обозначения элементов указаны в ГОСТ 2.781-96. Изучите этот документ, и вы сможете узнать как обозначаются основные элементы гидравлики.

Обозначения гидравлических элементов на схемах

Рассмотрим основные элементы гидросхем.

Трубопроводы

Трубопроводы на гидравлических схемах показаны сплошными линиями, соединяющими элементы. Линии управления обычно показывают пунктирной линией. Направления движения жидкости, при необходимости, могут быть обозначены стрелками. Часто на гидросхемах обозначают линии – буква Р обозначает линию давления, Т – слива, Х – управления, l – дренажа.

Соединение линий показывают точкой, а если линии пересекаются на схеме, но не соединены, место пересечения обозначают дугой.

Бак в гидравлике – важный элемент, являющийся хранилищем гидравлической жидкости. Бак, соединенный с атмосферой показывается на гидравлической схеме следующим образом.

Закрытый бак, или емкость, например гидроаккумулятор, показывается в виде замкнутого контура.

Фильтр

В обозначении фильтра ромб символизирует корпус, а штриховая линия фильтровальный материал или фильтроэлемент.

Насос

На гидравлических схемах применяется несколько видов обозначений насосов, в зависимости от их типов.

Центробежные насосы, обычно изображают в виде окружности, в центр которой подведена линия всасывания, а к периметру окружности линия нагнетания:

Объемные (шестеренные, поршневые, пластинчатые и т.д) насосы обозначают окружностью, с треугольником-стрелкой, обозначающим направление потока жидкости.

Если на насосе показаны две стрелки, значит этот агрегат обратимый и может качать жидкость в обоих направлениях.

Если обозначение перечеркнуто стрелкой, значит насос регулируемый, например, может изменяться объем рабочей камеры.

Гидромотор

Обозначение гидромотора похоже на обозначение насоса, только треугольник-стрелка развернуты. В данном случае стрелка показывает направление подвода жидкости в гиромотор.

Для обозначения гидромотра действую те же правила, что и для обозначения насоса: обратимость показывается двумя треугольными стрелками, возможность регулирования диагональной стрелой.

На рисунке ниже показан регулируемый обратимый насос-мотор.

Гидравлический цилиндр

Гидроцилиндр – один из самых распространенных гидравлических двигателей, который можно прочитать практически на любой гидросхеме.

Особенности конструкции гидравлического цилиндра обычно отражают на гидросхеме, рассмотрим несколько примеров.

Цилиндр двухстороннего действия имеет подводы в поршневую и штоковую полость.

Плунжерный гидроцилиндр изображают на гидравлических схемах следующим образом.

Принципиальная схема телескопического гидроцилиндра показана на рисунке.

Распределитель

Распределитель на гидросхеме показывается набором, квадратных окон, каждое из которых соответствует определенному положению золотника (позиции). Если распределитель двухпозиционный, значит на схеме он будет состоять из двух квадратных окон, трех позиционный – из трех. Внутри каждого окна показано как соединяются линии в данном положении.

На рисунке показан четырех линейный (к распределителю подведено четыре линии А, В, Р, Т), трех позиционный (три окна) распределитель. На схеме показано нейтральное положение золотника распределителя, в данном случае он находится в центральном положении (линии подведены к центральному окну). Также, на схеме видно, как соединены гидравлические линии между собой, в рассматриваемом примере в нейтральном положении линии Р и Т соединены между собой, А и В – заглушены.

Как известно, распределитель, переключаясь может соединять различные линии, это и показано на гидравлической схеме.

Рассмотрим левое окно, на котором показано, что переключившись распределитель соединит линии Р и В, А и Т. Этот вывод можно сделать, виртуально передвинув распределитель вправо.

Оставшееся положение показано в правом окне, соединены линии Р и А, В и Т.

На следующем ролике показан принцип работы гидрораспределителя.