Чугунная топка для камина (53 фото): как сделать своими руками, производства России и других стран, устройство и принцип работы

Камин с чугунной топкой своими руками – безопасный огонь в каждом доме

Содержание статьи:

• ● Усовершенствованная конструкция камина с чугунной топкой своими руками
• ● Монтаж камина с чугунной топкой
• ● Особенности выкладывания рубашки и установка топки
• ● Устройство дымохода в камине с чугунной топкой своими руками
• ● Финишная отделка и запуск камина

Устройство настоящего рабочего камина на даче или в частном городском доме – достаточно сложное мероприятие. Облегчить задачу и сделать конструкцию безопасной в эксплуатации поможет чугунная топка для камина – закрытая камера для сгорания дров с открывающейся дверцей. Сделав выбор в сторону монтажа камина с чугунной топкой своими руками, владелец очага получит следующие преимущества:

• Легкость в монтаже – выложить из кирпича необходимо только основание и боковые стенки.
• Высокий КПД от сгорания дров в закрытой топке.
• Гарантированной безопасности за счет невозможности выхода дыма в помещение.
• Пожарная безопасность за счет горения пламени за закрытой дверцей.

screenshot_3.jpg

К сожалению, есть и минусы, которые необходимо учитывать перед покупкой каминной топки чугунной и ее установке в своем доме:

• Необходимость регулярной очистки стеклянной дверцы для презентабельного внешнего вида камина.
• Узкий угол обзора пламени (зависит от дизайна выбранной чугунной топки).

Усовершенствованная конструкция камина с чугунной топкой своими руками

Сделать камин с чугунной топкой своими руками гораздо проще, чем такой же, но с сердцевиной из кирпича. Общий вес конструкции получится гораздо ниже, что автоматически отменяет необходимость устройства фундамента. Нет необходимости продумывать зольник и правильность расчетов по дымоходу, все это уже предусмотрено изготовителем цельной конструкции чугунной топки. Все, что остается, это выбрать подходящую по размеру и дизайну.

screenshot_7.jpg

Монтаж камина с чугунной топкой

Установка рабочего камина с чугунной топкой сходна с кладкой классического камина из кирпича. Исключая момент установки фундамента, первым делом формируют небольшое основание глубиной около 10 см., укладывают слой гидроизоляции для защиты пола. Сверху заливается слой бетонной стяжки с внутренней металлической сеткой для укрепления конструкции.

Когда основание для камина с чугунной топкой достаточно высохло, можно начинать выкладывание основания из кирпича. По желанию кирпич можно заменить газобетоном или природным камнем. Укладывать можно с помощью специальных клеевых смесей для камина либо на глиняный термоустойчивый раствор. Качественная работа камина с любым типом топки зависит от ровности основания, поэтому каждый из этапов работы проверяется с помощью водяного или лазерного уровня.

screenshot_1.jpg

Особенности выкладывания рубашки и установка топки

Когда кирпичное основание готово, на него устанавливается чугунная топка для камина. Обеспечивая эстетичный внешний вид, тыльная сторона должна немного заходить на фасадную плиту. Кирпичная рубашка выкладывается на расстоянии 15-20 мм от боковых стенок камеры сгорания, что необходимо для гарантии достаточного притока воздуха. Для повышения термоустойчивости стены за камином, задняя часть кирпичной кладки должна быть продублирована слоем термоизоляционной минеральной фольгированной ваты слоем 5 см с наружной стороны. Если дом деревянный, рекомендуется предварительно обработать поверхность стены антипиреном и наносить термоизоляционный слой только полного высыхания.

screenshot_5.jpg

Устройство дымохода в камине с чугунной топкой своими руками

Чугунные топки не комплектуются трубами-дымоходами, купить короткую трубу без утеплителя необходимого диаметра и основной сендвич-дымоход можно в строительном отделе. Небольшой участок без утепления устанавливается непосредственно над топкой, поверх его с помощью переходника ставится двойной утепленный дымоход. Все швы проклеиваются термоустойчивым герметиком и фиксируются металлическим хомутом.

screenshot_2.jpg

Короб из кирпича выкладывается аналогично укладке классического дымохода из вокруг готовой трубы топки. При желании основание для верхней части камина можно выполнить из гипсокартона, предварительно смонтировав металлический каркас.

Финишная отделка и запуск камина

После завершения всех монтажных работ, готовый камин с чугунной топкой своими руками должен высыхать в течение 3-5 дней. Если идея оформления заключалась в декоре из огнеупорного кирпича, работу можно считать завершенной. При желании фасад камина и дымохода может быть оформлен:

• Декоративным каменеем;
• Фасадной штукатуркой;
• Оштукатуриванием и краской;
• Готовыми фигурными украшениями из гипса или пенопласта.

Видео:

Что такое шибер, зачем он нужен и как выбрать и установить правильную заслонку для дымохода?

Приветствую вас, дорогой гость!

Речь в сегодняшней статье пойдет о скромном элементе системы индивидуального отопления. Имя ему — шибер для дымохода. Не удивлюсь, если некоторые из вас даже не слышали такого названия. А ведь эта незаметная деталь способна сэкономить вам до 25% топлива. Как такое может быть? Прочитайте нижеследующий материал – и все поймете.

Что это такое и для чего он нужен

Шибер (от немецкого Schieber — заслонка) – приспособление для полного или частичного перекрытия движения газов в дымоходе. Используется с момента появления первых русских печей. Выполняется из чугуна или стали. В современной инженерии нашел применение как в дымоотводящих конструкциях, так и в системах вентиляции.

• Регулирование тяги и сохранение тепла в помещении.

Дымоход перекрывается после использования, во избежание вытягивания теплого воздуха из помещения в трубу. С помощью заслонки можно уменьшать или увеличивать рабочее сечение дымоотвода.

• Экономия расхода топлива.

Задвижкой можно регулировать интенсивность притока кислорода к пламени, а соответственно увеличивать или уменьшать КПД обогревателя.

Это утверждение справедливо только для печей и котлов без поддувал и устройств принудительной подачи воздуха.

Как устроен шибер

Конструктивно шибер — это запорное устройство с регулируемой задвижкой. Именно благодаря смещению задвижки регулируется движение газов в дымоходе. Может устанавливаться в дымовых трубах круглого, квадратного и прямоугольного сечения. Представляет собой металлическую пластину, движущуюся внутри дымового канала определенным образом.

Заслонки шибера могут быть двух видов:

• Выдвижная. Двигается в одной плоскости вперед-назад.
• Поворотная. Регулирует доступ воздуха, поворачиваясь вокруг своей оси.

Кроме того, задвижки могут быть ручные и оснащенные электроприводом. Стоимость последних на порядок выше и в дымоходах они не используются.

Принцип работы

За счет движения заслонки шибер регулирует зазор внутри дымового канала. Чем больше зазор — тем больше поступление воздуха снаружи, и, соответственно наоборот.

Чем больше выдвинута заслонка прямоугольного шибера, тем интенсивнее движение газов внутри трубы, и тем быстрее сгорает топливо.

Если же заслонка перекрывает трубу — печь дольше остается теплой.

Виды и конструкции

Дымоходный шибер выпускается в нескольких вариантах.

Выдвижной

Представляет собой круглую или прямоугольную рамку с пластиной. Пластина выдвигается и задвигается, тем самым регулируя сечение дымохода.

Такой вариант чаще всего используется с кирпичных и керамических каналах. Для неполной герметизации и избежания отравления угарным газом в пластине делается небольшое отверстие. Главное преимущество данного варианта – простота монтажа.

Поворотный дроссельный

Поворотная, или дроссельная, заслонка (она же кабанчик), представляет собой пластину из стали или чугуна, вращающуюся вокруг оси. Ось – металлический стержень, приваренный внутри дымовой трубы. Используется в стальных дымоходах.

Отличается меньшей надежностью-со временем сварочное крепление пластины и оси ослабевает. Следует отказаться от установки поворотного шибера в бане — даже в закрытом виде этот вид заслонки частично пропускает пар.

Кроме того, шиберы различаются по материалу (наиболее распространены нержавеющие и чугунные) и способу регулировки.

Отличия выдвижного и поворотного шибера

Выдвижная заслонка позволяет регулировать рабочее сечение дымохода, поворотная – только открывать или закрывать трубу. Возможны, конечно, некоторые ухищрения — типа закрепления кабанчика в промежуточном положении разными способами, но заводская комплектация этого не предусматривает. Кроме того, поворотный шибер усложняет механическую чистку трубы.

Кабанчик чаще устанавливается в металлических дымоходах, выдвижной – в кирпичных.

Преимущества и недостатки

Как любое инженерное решение, шибер имеет ряд преимуществ и недостатков.

• Возможность регулирования тяги;
• Экономия топлива;
• Шиберы способствуют сохранению тепла.

• Устройства затрудняют чистку дымоходов;
• При неправильной установке шибер может клинить и отрицательно влиять на движение газов;
• Для правильной регулировки необходимо обладать определенными познаниями в области дымоотводящих систем.

Срок службы и цены

Срок службы дымоходной задвижки во многом зависит от материала изготовления и толщины пластины. Нержавеющая сталь толщиной 2-3мм служит около 7-10 лет, чугунная 10-15.

Сделать самому или заказать

Выбирать – между самодельным или готовым шибером, следует исходя из вида дымохода и степени его готовности. Так, в керамический или кирпичный канал можно вмонтировать самостоятельно изготовленную выдвижную конструкцию.

Если же речь идет о нержавеющем дымоходе, находящимся в процессе сборки — в этом случае лучше выбрать готовое изделие. Заслонка обычно входит в комплект дымоотводной системы и монтируется по технологии труба в трубу, о которой я расскажу позже.

К тому же, не всегда в магазине можно подобрать изделие именно для вашей формы дымохода.

Изготовление и установка шибера своими руками

Необходимые материалы и инструменты

Для самостоятельного изготовления и установки шибера любого типа из нержавеющей стали нам понадобятся следующие инструменты:

• Болгарка;
• Абразивные круги- отрезной и шлифовальный;
• Дрель;
• Метчик и масло для смазки резьбы;
• Молоток;
• Плоскогубцы;
• Тиски;
• Сварка и электроды;
• Керн;
• Рулетка;
• Циркуль;
• Маркер.

• Лист нержавейки (предпочтительнее отечественная марка 12×18н10т, либо импортная AISI304, они дороже в цене, но служат на порядок дольше).

Толщина листа 1.5-2.5мм;

• Нержавеющая трубка 6мм;
• Болты 8мм -2 шт;
• Металлический прут для рамки.

Чертеж и схемы

Перед изготовлением необходимо нарисовать чертеж либо схему будущей задвижки.

Примерные схемы приведу ниже:

Расчет размеров

Снимать размеры нужно очень тщательно, зазор даже в несколько миллиметров может стать причиной неправильной работы дымоотвода.

• Измеряем рулеткой размеры внутреннего сечения канала;
• Прибавляем к полученному результату по 20-30 мм –получится наружный размер рамки;
• Не забудьте в готовой задвижке сделать проем для выпуска газа;
• Следует точно размечать положение отверстий по сварку.

Размеры для поворотного шибера сведем в таблицу:

Видео по монтажу

Особенности монтажа

• При монтаже шибера на этапе устройства кирпичной кладки рамку располагают на высоте 6-8 рядов от основания трубы;
• Рамка должна стоять ровно, не перекрывая контуром дымохода;
• В нержавеющих дымоходах задвижка монтируется по технологии «труба в трубу». Необходимо согласовать ее размеры с диаметром канала;
• Важный нюанс- заслонка устанавливается на неутепленном участке дымоотвода;
• Высота от топки до шибера не должна превышать 1м (для металлических каналов);
• Высота трубы от пола до задвижки -1.8-максимум 2м (для кирпичных);
• Заслонка в пазах должна двигаться свободно;

Частые ошибки и проблемы при установке

• Установка задвижки на утепленном участке. Под воздействием теплового расширения заслонка может заклинить;
• Установка чугунной детали в металлический дымоход (чугун много весит);
• Использование для изготовления задвижки слишком тонкой стали, либо нержавейки в малым содержанием никеля. Такое изделие быстро деформируется под воздействием горячих газов и может прогореть;
• Установка шибера с негладкой поверхностью;
• Установка задвижки без отверстия для выпуска угарного газа;
• Установка ручек, не позволяющих отслеживать положение задвижки (касается поворотных элементов).

Особенности обслуживания шибера

Шибер, выполненный из нержавеющего листа обычно отполирован до идеальной гладкости. Сажа оседает на нем плохо, но все-таки оседает. Поэтому периодический его необходимо чистить.

Горизонтальную задвижку можно очищать просто выдвинув ее по максимуму и нанеся специальный раствор. Поворотный — чистится через дымоход специальным пластиковым ершиком. Так же следует следить за свободным передвижением заслонки по направляющим. Разрешается их периодически смазывать антикоррозийным составом.

Советы специалистов

Где ставить шибер на дымоходе

Существует 3 варианта размещения заслонки относительно дымоотвода:

1. Размещение в топке камина либо печи;
2. Крепление по принципу «труба в трубу»;
3. Установка в вентиляционной трубе.

Рассмотрим 2 первых варианта:

• Размещая задвижку в топке печи, либо в выходном патрубке

В этом случае заслонку располагают на высоте не более 1 м от топки, на неутепленном участке трубы. Данное расположение удобно для регулировки заслонки.

• Труба в трубе

Применимо для металлических дымоходов. Такой вариант установки не требует дополнительных креплений. При приобретении готовой системы следует устанавливать задвижку строго по инструкции производителя.

Как выполнять регулировку тяги

Регулировать тягу с помощью шибера –довольно просто. Изменяя положение в сторону увеличения зазора мы увеличиваем приток воздуха к огню и пламя разгорается сильнее. Уменьшаем зазор- тяга снижается. Задвижку закрывают после полного затухания пламени — так печь остывает гораздо быстрее.

Последние модели котлов выполняются с встроенными автоматическими дефлекторами. Все остальные теплоагрегаты требуют обязательной установки шибера.

Заключение

Иногда совсем небольшая, и казалось бы не принципиальная деталь, способна сэкономить нам немалые средства. Именно такой деталью является шибер. Хотя лично я считаю, что в обустройстве дымоходных систем нет маловажных элементов- все они играют свою роль и обеспечивают нужную степень безопасности.

Прочитав эту статью вы сможете изготовить заслонку самостоятельно, но не пренебрегайте советами специалистов и обучающими видео. Все это можно найти в наших сообществах – присоединяйтесь и сэкономите кучу времени на поиски. А я на сегодня прощаюсь и жду вас в следующих разделах!

Шиберная задвижка: устройство, применение и подтверждение соответствия качества арматуры

Шиберная задвижка с приводом относится к типовой трубопроводной арматуре с запирающим элементом, который (в соответствие с определением ГОСТ 52720-2007 и ГОСТ 24856-2014) перемещается перпендикулярно возвратно-поступательно направлению рабочего потока.

Она используется для перекрытия потока материала и для обеспечения необходимого уровня герметичности системы.

Содержание

• Особенности арматуры
• Шиберная задвижка: устройство и характеристики конструкции
• Корпус задвижки
• Шибер
• Уплотнения
• Способы управления
• Цены на арматуру
• Возможное применение арматуры
• Преимущества использования шиберных задвижек
• Подтверждение качества продукции
• Покупка шиберных задвижек в Москве

Особенности арматуры

Шиберная задвижка получила свое название из-за слова «шибер». Шибер – это движущая пластина, которая служит для перекрытия потока. В задвижках он выполняется в виде листа из металла, передвигаемого перпендикулярно и служащего для регулирования движения рабочего материала путем сужения проходного отверстия. Шибер в трубопроводной арматуре используется наряду с золотником, клином, диском, плунжером и др.,

Шиберные стальные задвижки эксплуатируются в двух основных положениях: полностью закрытом и полностью открытом. Диаметр отверстия в задвижке в присоединительных патрубках не сужается, из-за чего ее часто называют полнопроходной. Управление шиберными задвижками осуществляется при помощи электрического, пневматического, ручного или гидравлического привода. Их прочность в сборе подтверждается соответствующими расчетами на прочность (точные значения зависят от характеристик арматуры).

Шиберная задвижка: устройство и характеристики конструкции

Все шиберные задвижки имеют достаточно простое строение. Они состоят из корпуса, запирающего элемента, шпинделя, седла (в него входят уплотнительные прокладки и кольца), ответных фланцев (эта деталь входит в конструкцию фланцевой задвижки) или приварных катушек (для задвижек с концами под приварку). Прочностные характеристики корпусных частей задвижек подтверждаются расчетом на прочность. Конструкция шиберных задвижек обеспечивает:

• надежность функционирования;
• безопасность для линейных сотрудников в рабочих условиях (наибольшей безопасностью отличается шиберная задвижка с гидроприводом или пневмоприводом);
• хорошую ремонтопригодность;
• высокую прочность корпуса (в т.ч. при перепадах давления на затворе задвижки во время открывания и закрывания);
• высокую плотность материала корпуса и сварных швов;
• предотвращение заклинивания запоров во время эксплуатации.

Каждая часть задвижки имеет свои особенности и функции. При выборе арматуры нужно учитывать эти параметры, чтобы гарантированно купить действительно качественные изделия.

Корпус задвижки

Корпус шиберной задвижки может иметь прямоугольную или цилиндрическую форму. Он может быть цельным или сборным. Некоторые изделия имеют съемные нижние крышки (дополнительно они часто оборудованы еще и сквозным ножом). Корпусы задвижек чаще всего делаются из серого или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и стали (нержавеющей, углеродистой и низколегированной). Но помимо черных металлов для производства арматуры используются и цветные (алюминий, бронза и сплавы на основе никеля). Также в некоторых случаях будет уместно применение шиберных задвижек из поливинилхлорида.

При выборе того или иного материала для корпуса необходимо учитывать, с какими именно рабочими средами, будет работать деталь. К примеру, чугунная шиберная задвижка (прямоугольная или цилиндрическая) намного хуже противостоит воздействию бензина, моторного масла, индустриального масла, дизельного топлива и т.д.

По этой причине иногда корпус делаю комбинированным. Основа изготавливается из чугуна, а детали, которые будут контактировать с агрессивными средами, производятся из стали. Для дополнительной защиты корпуса от коррозионного воздействия используется эпоксидное покрытие.

Шибер

Шибер задвижки похож на плиту с параллельными уплотнительными поверхностями. В нем высверлено отверстие (его диаметр и диаметр находящихся напротив патрубков должен совпадать). Шибер имеет острую кромку, внешне похожую на гильотину или нож. Она немного скошена вбок, что дает возможность быстро и беспрепятственно проникать в рабочую среду любой степени вязкости (в т.ч. с различными механическими включениями).

Уплотнения

Трубопроводные задвижки изготавливаются с уплотнениями из:

• металла (их можно использовать в разных средах);
• нитриловой резины (в трубопроводах, где транспортируются продукты нефтехимии);
• этиленпропилендиенового каучука (эти уплотнения отличаются высокой прочностью и надежностью и подходят для потоков с большой интенсивностью);
• резиновых смесей на основе СКН (изделия устойчивы в случае контакта с топливом и маслами);
• силикона (такие уплотнения используют в фармацевтической и пищевой промышленности);
• материала Viton (он демонстрирует высокую герметичность при воздействии высоких температур и агрессивных жидкостей).

Данные о материале уплотнения находятся в сопроводительной документации к задвижкам. Покупатели могут выбрать наиболее подходящее уплотнение в зависимости от планируемой сферы применения арматуры.

Способы управления

В зависимости от назначения трубы и ее габаритов, требуется разное усилие для изменения положения шиберной задвижки. Чем лучше пропускная способность трубопровода и чем больше плотность материала, тем труднее поменять положение заслонки. Из-за этого для регулирования задвижек используются разные варианты управления.

Шиберная задвижка с пневматическим приводом чаще всего используется в системах с агрессивными средами. Дело в том, что весь управляющий механизм в таком устройстве находится вне корпуса задвижки. Т.е. он не контактирует с рабочей средой. Это существенно увеличивает срок службы арматуры. Электроприводные задвижки в большинстве случаев используются в крупных трубопроводных системах, где транспортируются вязкие или сыпучие вещества. Единственным минусом такой арматуры можно назвать ее энергозависимость. Ручным методом (т.е. с помощью рукояти, рычага или винта) управляются задвижки с малым внутренним диаметром, которые монтируются на трубопроводы, транспортирующие жидкие и газообразные рабочие среды.

Цены на арматуру

Стоимость задвижек зависит от ряда факторов:

• материалов, из которых они выполнены;
• типа привода (цена шиберной задвижки с электроприводом больше стоимости механической модели);
• габаритов устройства и т.д.

Также на стоимость арматуры влияет сложность ее изготовления. Если при производстве детали используются готовые решения, то она будет относительно недорого стоить. Если задвижки сделаны по индивидуальному заказу, то их цена может быть выше.

Возможное применение арматуры

Любая шиберная задвижка (пневматическая, механическая, электрическая и т.д.) имеет широкую область применения. Эти арматурные элементы могут использоваться в любых производственных сферах. Благодаря особенностям строения задвижек их наличие особенно необходимо в трубопроводных системах, обеспечивающих транспортировку сложных рабочих сред. К ним можно отнести среды, которые:

• обладают повышенной вязкостью;
• отличаются высоким содержанием различных механических вкраплений (включений);
• являются пульпообразными (пульпа получается в случае смешивания жидкости и твердых частичек).

Существует немало областей промышленности, в которых требуется перемещать рабочие среды с указанными характеристиками, а потому задвижки пользуются большой популярностью на рынке.

Преимущества использования шиберных задвижек

Основные преимущества трубопроводных задвижек заключаются в простоте их конструкции и минимальном гидравлическом сопротивлении. Указанные свойства, которыми обладает арматура, позволяют использовать ее в магистральных трубопроводах разного диаметра с устойчивым высокоскоростным движением рабочей среды.

Такие задвижки универсальны. Их можно использовать для работы с разными материалами:

• нефтегазовыми флюидами нефтяных месторождений и товарной нефтью;
• зерновыми культурами;
• химическими реагентами;
• дождевыми стоками с содержанием взвешенных веществ;
• бытовыми сточными водами
• бетонными смесями;
• горными породами разных фракций;
• компонентами продуктов питания и т.д.

Диапазон допустимых температур рабочих сред зависит от типа арматуры (надземная или подземная). Для задвижек подземной установки температурный диапазон выставляется с -20 до +50 градусов, а для надземной: от -60 до +80 градусов.

Арматура подходит для эксплуатации в разных климатических условиях. Но нужно заранее подобрать наиболее подходящее изделие на основании его технических характеристик, чтобы оно без проблем интегрировалось в конструкцию трубопровода и смогло выполнять все необходимые задачи.

Подтверждение качества продукции

В соответствие с требованиями ТР ТС «О безопасности машин и оборудования» трубопроводные задвижки подлежат обязательной сертификации. Это необходимо для обеспечения безопасности здоровья и жизни человека, дополнительной защиты окружающей среды, а также для предотвращения попадания некачественной продукции на потребительский рынок.

Обязательные сертификаты соответствия считаются официальным доказательством того, что арматура прошла все необходимые тестирования и проверки, отвечает необходимым критериям (пусть и минимально допустимым), и готова к планомерному использованию. Без этого разрешительного документа продажа и эксплуатация задвижек на территории РФ считается незаконной. В компании PT-Systems сертификаты качества имеют все виды задвижек:

• с выдвижным шпинделем;
• параллельные;
• штампосварные;
• с составным клином;
• шланговые;
• шиберные;
• клиновые литые.

Те арматурные элементы, которые будут использоваться в устройствах коммунального водоснабжения, дополнительно к сертификатам имеют гигиенические документы, поскольку они (в соответствие с решением КТС) подлежат санитарно-эпидемиологическому надзору. В PT-Systems можно приобрести арматуру, которая будет соответствовать всем актуальным требованиям техрегламентов и ГОСТов. Все разрешительные документы предоставляются по требованию заказчика.

Покупка шиберных задвижек в Москве

PT-Systems долгое время работает на столичном рынке. Компания дорожит своей репутацией и предлагает только высококачественные товары. Подробное описание с техническими характеристиками и ценой каждого изделия можно найти на сайте фирмы. Эта информация поможет определиться с выбором той или иной продукции в дистанционном режиме.

Что это такое шиберные задвижки и где применяются шиберы?

Шиберная задвижка относится к трубопроводной арматуре. Отличие шиберной задвижки от обычной задвижки заключается в исполнении запорного элемента.

Шиберные задвижки с запорным элементом, который обычно выполняется в виде металлической пластины маленькой толщины, часто используется в вакуумной технике. Причина этого кроется в возможности производства шиберной задвижки различных сечений при минимальной длине, к тому же в открытом положении задвижка не содержит никаких элементов, которые могут выступать внутрь трубы. Поэтому такая задвижка будет создавать наименьшее сопротивление остаточным газам, что достаточно важно для эффективного создания большого уровня вакуума.

Шиберные задвижки применяют для регулирования потока, а также полного закрытия или открытия движения среды.

В быту шиберы можно встретить в конструкциях печного отопления. Там они имеют вид обыкновенной задвижки, предназначением которой служит регулирование тяги в дымоходе.

Для чего нужна шиберная задвижка

1. Шиберная задвижка служит заслонкой регулятором, который дает возможность уменьшать диаметр дымоходного канала. Такая задвижка позволяет закрывать дымовой канал после того, как топка завершена. Когда в текущий момент, дымоход не используется, шиберная задвижка закрыта.
2. Шибер также служит для регулирования тяги в дымоходе. Иначе говоря, является регулирующей задвижкой по ходу дыма. Она дает возможность изменять интенсивность тяги, увеличивая или уменьшая диаметр дымового канала.
3. Шиберная задвижка регулирует процесс горения в топках печей, каминов и пр. Ее установка позволяет вести контроль за дымовыми газами и воздушными потоками в дымоходах печей, особенно тех, в которых особенности конструкции могут препятствовать регулировке процессов сгорания топлива.

Необходимо помнить, что шибер не монтируется в те конструкции, в которых горение в камере идет вследствие подачи приточного воздуха.

Устанавливают его, в большинстве случаев, на первых метрах трубы, потому что именно они зачастую остаются неутепленными.

Совет. Специалисты не рекомендуют монтировать шибер на те отрезки трубы, которые хорошо утеплены, потому что в момент термического расширения трубы они могут заклинить.

Материалы для изготовления шиберов

В основном, шиберы для печного отопления производят из стали. К преимуществам такого материала можно отнести:

1. Хорошую теплопроводность;
2. Стойкость к высоким температурам;
3. Достаточные прочностные характеристики;
4. Устойчивость к возникновению коррозии;
5. Невысокий коэффициент по термическому расширению.

Иногда, шиберы изготавливают и из других металлов, но, чаще всего, они уступают по своим эксплуатационным характеристикам.

К примеру, чугунные шиберы обладают очень большим весом. Отсюда возникает сложность при их монтировании в готовые конструкции. Область их применения ограничивается кирпичными трубами.

Преимущества применения шиберов

Стандартная задвижка может перекрывать дымовой канал на 85%. Он является наилучшим для эффективного выведения угарных газов. Это особенно важно для таких помещений, как бани, потому что увеличивается уровень безопасности пребывания в них.

Кроме безопасности, применение шиберных задвижек, повышает эффективность использования топливных материалов, так как они лучше прогорают.

Виды шиберов

На данный момент, существует два основных вида шиберов, которые отличаются между собой определенными конструктивными особенностями. Это выдвижной шибер и поворотный, который иначе называют дроссельной заслонкой.

Выдвижной шибер. Он дает возможность регулировать процесс горения при помощи выдвижения пластины, так изменяется диаметр дымового канала. Такой вид наиболее часто монтируется в кирпичных дымоходах горизонтально. Есть и специальные модели для дымовых каналов, которые произведены из нержавеющей стали. В пластине, которая перекрывает, сделаны отверстия (либо выпиливается сегмент). Это делается потому, что даже в полностью закрытом положении пластина не должна полностью перекрывать канал. Этого требуют строительные нормы и правила пожарной безопасности. Такой вид характеризуется наибольшей надежностью.

Поворотный шибер. Он представляет из себя пластину, которая вращается вокруг собственной оси, открывая или же закрывая дымоходный канал. Изготавливается из гладкой пластины, которая разделяется осью пополам и фиксируется на ней. Регулировка производится при помощи поворота по кругу обоих частей шибера.

Менее надежный вид, по сравнению с первым. По причине существенного недостатка: при долговременной эксплуатации есть вероятность разрушения сварки, которая скрепляется пластину и ось. Применяется такой вид в конструкциях, где по каким-либо причинам нельзя использовать выдвижной шибер.

Выбор шибера

Встроить его можно в большинство видов печей и каминов. За исключением самых современных моделей, в них потоки воздуха регулируются при помощи дефлекторов.

Хоть и самым надежным считается выдвижной шибер, но и тут есть некоторые особенности, которые тоже требуется учесть при совершении выбора.

Когда задвижка устанавливается на газовую печь, то оптимальным выбором будет поворотный шибер. Его применение исключает вероятность полного перекрытия трубы и выброса пламени через зольник.

Выдвижная тоже может применяться, но необходим постоянный контроль, с целью недопущения уменьшения открытой площади сечения меньше 30%.

На печи в банях, также более эффективно ставить поворотные, потому что когда они закрыты, то не пропускают пара при поддаче. Но их очистка будет несколько сложнее, нежели у выдвижных.

Но проблема выбора шибера стоит только при самостоятельном сооружении печи или камина. В готовых — все уже учтено и идет в комплекте.

Самостоятельное изготовление задвижки

Перед изготовлением горизонтальной задвижки, предварительно точно замеряется сечение дымового канала и по нему точно вырезается фрагмент. Потом полученную пластину сваривают с двумя патрубками, в которых она будет располагаться после установки.

Изготовление поворотного шибера будет сложнее. Сначала сваривается рамка для заслонки. Для этого используются уголки с шириной полки порядка 35 миллиметров.

После высверливаются отверстия для оси. Когда необходим угловой шибер, отверстия делаются по диагонали. Когда шибер требуется прямой, то отверстия должны быть параллельными, посередине сваренной рамы.

После присоединяются втулки. Обязательно нужно проверить правильность их размещения. Ось должна без затруднений вращаться внутри.

Потом изготавливается непосредственно сама заслонка. Путем заготовки пластины по замерам сечения трубы.

Пластина вкладывается в рамку и приваривается к своей оси. При этом не должно возникнуть значительных зазоров, не более 1 миллиметра.

На следующем этапе, к заслонке необходимо приварить ограничитель, для ее полного закрытия.

После этого, на оси закрепляется ручка, при поворотах которой шибер будет осуществлять вращение.

Способы расположения шибера

Есть два самых распространенных:

1. 1. Шибер, непосредственно встраиваемый в конструкцию (располагается в топке в виде отдельного элемента или же в выходном патрубке). В таком случае он устанавливается на первом метре, на том отрезке, который ближе к отопительному прибору. Так наиболее просто управлять задвижкой, потому что стержень ручки не будет задевать облицовку и портал. При монтаже таким способом, после выкладывания первого ряда кирпичей, переходят к непосредственной установке шибера. С этой целью, во втором ряду вырезается для нее фрагмент. При этом, необходимо учесть еще и место для раствора, на который будет производиться установка. В одном из кирпичей потребуется сделать сквозной паз, предназначенный для ручки. Второй ряд кирпича должен хорошо прилегать к предыдущему. Никаких щелей нельзя допускать. Далее идет остальная кладка.
2. Когда шибер, который находится в дымоходном канале, соединяется с остальными элементами конструкции без дополнительного крепления. Его еще называют методом «труба в трубу».

При выборе способам установки, сначала необходимо учесть такие детали, как простота последующей очистки дымохода и вероятность его заклинивания.

Шиберная задвижка, классификация и принцип работы

Многообразие выбора и широкий ассортимент трубопроводной арматуры, доступной на современном рынке, позволяет сделать правильный выбор среди различных типов задвижек в зависимости от сферы и особенностей применения. Специальная шиберная задвижка, представленная на нашем сайте в широкой классификации, представляет собой важный и широко востребованный механизм для регулирования потока содержимого различных трубопроводов, без которого не могут обойтись крупные промышленные предприятия государственного и частного характера, а также более мелкие организации коммунального хозяйства.

Свое название шиберная задвижка получила от немецкого термина «schieber» (шибер), образованного от глагола «schieben». Дословный перевод на русский язык данного понятия означает толкать, двигать или засовывать. Таким образом, шиберная задвижка подразумевает под собой заслонку, выполненную в форме заточенной пластины, которую можно перемещать. Благодаря специальной заточенной форме рабочего органа, данную заслонку часто называют «ножевая задвижка шиберная».

В соответствии с установленным отечественным ГОСТ 24856-2014, под определение задвижки шиберной подпадает вся арматура для трубопровода, которая имеет форму параллельных заостренных пластин с запирающим элементом. Главное предназначение такой арматуры состоит в перекрытии потока содержимого трубопровода (воздуха, воды, газа или какой-либо другой рабочей среды). Нередко шиберные заслонки применяют для управления потоком среды, имеющей тяжелую и даже вязкую консистенцию.

Что такое шиберная задвижка

Шиберная задвижка включает в себя обязательный элемент – шибер. Спецификация данного устройства, исходя из его технической документации, подразумевает наличие движущейся пластины, выполненной из прочной стали. Задвижка позволяет полностью или частично перекрывать поток рабочей среды и регулировать размер проходного отверстия, а соответственно и количество проходящего через нее содержимого.

Одним из распространенных примеров применения задвижки с шиберным элементом, является перекрытие потока цемента или другой сыпучей среды в промышленной установке. Следует отметить, что данный случай можно смело назвать эталоном сферы использования таких задвижек – это «грязные» сыпучие и пульповые среды.

Таким образом, заслонка шиберная, которую также часто именуют шиберным ножевым затвором (что, правда, не совсем соответствует терминологии ГОСТа), представляет собой механизм, перекрывающий течение содержимого трубопровода с примесью различных компонентов. Конструкция шиберного механизма включается в себя параллельные ножевые пластины, движение которых осуществляется перпендикулярно оси основного потока. Заостренная форма пластин позволяет расширить функциональность заслонок подобного типа. Так, данные задвижки могут перекрывать поток содержимого и одновременно измельчать или останавливать движение крупных твердых частиц, а также кристаллических компонентов и примесей.

Способы использования

Задвижки с шиберной конструкцией используются в очистных, фильтрующих установках и различных трубопроводах (обычно, «грязного» типа). Это означает, что прочные и надежные заслонки отлично справляются с перекрытием движения мощного грязевого потока. Они могут устанавливаться на трубопроводы, по которым под высоким давлением

понимается горная порода, нефть, всевозможные жидкости с гранулами, пульпом и прочими примесями, твердыми вкраплениями и частицами.

Исходя из разнообразного спектра перекачиваемых рабочих сред, заслонки шиберного типа классифицируются на модели, предназначенные для использования в различных отраслях промышленности. В частности, наиболее популярными сферами использования таких задвижек являются:

• химическая отрасль;
• нефтегазодобывающая промышленность;
• сфера производства строительных материалов;
• коммунальное хозяйство;
• горнодобывающая промышленность;
• целлюлозно-бумажная отрасль;
• электроэнергетика и прочее.

Заслонки шиберной конструкции, в силу своей способности фильтровать и измельчать проходящие через нее частицы, а также пропускать большие объемы рабочей среды, широко распространены и применяются в канализационных системах и стоках. Достаточно востребованными они являются и для химических комбинатов, где ними оснащаются технологические линии по производству аммиака, мастик, кислот и всевозможных минеральных удобрений. В горнодобывающей промышленности задвижки шиберного типа помогают фильтровать и дозировать полезные компоненты, подготавливая их к последующей обработке.

Отдельной сферой применения, которая регулируется нормативной документацией ГОСТ 55020-2012, является нефтегазодобывающая промышленность. В этой области шиберные задвижки используются на магистральных трубопроводах в составе фонтанной арматуры

Конструкция шиберных заслонок

Стандартная конструкция любой шиберной задвижки предполагает движение затворного элемента перпендикулярно направлению потока содержимого трубы. Все задвижки подобного типа, в силу применения в крупных промышленных сферах, изготавливают из материалов, которые не подвергаются коррозии, а также являются стойкими к различным температурам, агрессивным химическим средам и негативному воздействию окружающей среды.

Жесткие потребительские требования, предъявляемые к данной запорной арматуре, предопределяют высокие стандарты качества для изготовления шиберных задвижек, которые должны быть надежными, прочными, крепкими и иметь продолжительный срок службы (не один десяток лет). Основными материалами для изготовления шиберных заслонок выступают:

• чугун или чугунный сплав с шаровидным графитом высокого качества;
• сталь (нержавеющая, углеродистая, низколегированная);
• цветные алюминиевые сплавы;
• поливинилхлорид (ПВХ);

Также для продления срока эксплуатации металлических пластин применяется полиэфирное, эпоксидное и антикоррозийное защитное покрытие.

Конструкция шиберной заслонки включает в себя следующие основные составляющие:

• ножевая пластина – шибер;
• внешний корпус;
• элемент уплотнения;
• сальниковый уплотнительный узел;
• стойка.

Дополнительными деталями, используемыми в конструкции шиберного затворного механизма, являются:

• резьбовая втулка;
• кожух;
• указатель;
• шпиндель (шток);
• маховик;
• крышка сальника;
• уплотнительные кольца.

Принцип работы задвижки шибера

Простой и одновременно надежный принцип функционирования шиберных задвижек, во многом предопределил их высокую популярность и незаменимость при организации трубопроводов, конструкций производственных и промышленных установок, а также канализационных и прочих систем. Итак, задвижка устанавливается всегда перпендикулярно ходу рабочей среды (воздуха, жидкости, газа с различными примесями и компонентами). Под ручным механически, либо автоматизированным воздействием, усилие от штока или шпинделя передается на шиберный элемент, который приводится в движение и полностью или частично перекрывает проход содержимого в трубе. При этом, шпиндель, установленный в ограниченном пространстве, может быть иметь и не выдвижную конструкцию. В таком случае герметичность с обеих сторон шибера обеспечивается давлением рабочей среды. Также, герметичное и надежное соединение достигается за счет использования сальника, выполненного из синтетического волокна, сухого или промасленного хлопчатобумажного волокна, а также графита и прочих материалов.

Отполированный и заточенный шибер, имеющий форму ножа или гильотины, выполняет плавное скользящее движение между рабочей средой и уплотнителем. Такое устройство помогает избежать временных задержек в работе установок или трубопровода. Острые концы шибера с крепким уплотнителем, обеспечивают налаженную и бесперебойную работу задвижки, снижая вероятность преждевременного износа основного рабочего элемента, особенно при наличии агрессивных сред, а также множества крупных компонентов и примесей.

Классификация шиберных задвижек

Корпус задвижки является одной из ее основных деталей, которая защищает внутренние элементы от механических повреждений и внешнего воздействия. Форма корпуса может изготавливаться в виде цилиндра, а также прямоугольника. Различные варианты корпуса для задвижек могут быть выполнены, как монолитными (едиными, цельными), так и в сборной или сварной конструкции. Некоторые производители предлагают комбинированные варианты защитных корпусных деталей.

По типу установленного шибера (закрывающегося элемента), задвижки разделяются на плиточные и пластинчатые. Группу запорной арматуры с пластинами также разделяют на «ножевые» и «гильотинные». Первый вид задвижек с шибером в виде монолитной плиты имеет в своей конструкции отверстие, в которое входит патрубок, установленный на противоположной стороне. Ножевой и гильотинный шибер имеют заостренную форму в соответствии со своим названием – в виде ножа или наточенного под углом лезвия (как у гильотины).

Установленный уплотнитель классифицирует задвижки по категориям – металл/металл и металл/синтетика. Тип используемого уплотняющего элемента очень важен для создания идеально герметичного соединения при закрытии задвижки. В качестве синтетических материалов для производства уплотнителей шиберного типа используется:

• нитриловая резина – стойкий по химическому воздействию материал;
• этиленпропилендиеновый каучук (СКЭПТ/EPDM);
• резиновые смеси с основным компонентом СКН для горячих сред;
• морозостойкий материал Viton;
• силикон.

По способу управления и функционирования, выделяют следующие виды заслонок: ручную шиберную и задвижку с автоматическим приводом. Ручной тип управления предполагает наличие механизма, при помощи которого можно регулировать положение шибера в задвижке. В качестве такого механизма используется:

• насадка квадратной или круглой формы;
• вентиль с маховиком;
• штурвал со статическим или выдвижным штоком;
• рычаг;
• ключ Т-образной формы.

Задвижки с автоматическим или механизированным типом управления могут иметь:

• пневматический привод – позволяет осуществлять движение как в одну, так и в обе стороны, а также оснащается ручным дублером с регулировочными болтами;
• гидравлический привод;
• электрический привод – оснащается концевыми выключателями в крайних положениях шибера ножевого типа;
• привод комбинированного типа.

По типу соединения с основным трубопроводом, шиберные задвижки делятся на:

• фланцевые;
• межфланцевые;
• сварочные.

Следует отметить, что при любом способе крепления, опытные монтажники дополнительно используют межфланцевые прокладки, болты, шпильки и прочие соединительные элементы.

Основные технические характеристики

Шиберные заслонки независимо от типа конструкции и особенностей функционирования, имеют высокие технические характеристики уже в базовой комплектации, что предполагает:

• соответствие качеству установленного образца по ГОСТ 24856-2014;
• оптимальную работу под стандартным рабочим давлением Pn: 10/16;
• хорошую взаимозаменяемость приводов управления;
• диаметр (Ду) в широком диапазоне от 50 до 600 мм;
• выдержку рабочей температуры до +80 градусов Цельсия (кратковременно – до 110 градусов);
• изготовление из прочных материалов;
• длительный срок эксплуатации.

Установленные обозначения заслонок, как и прочей арматуры, согласно ГОСТу, обязывают производителей точно указывать название выпускаемых изделий согласно схеме: «тип – вид – разновидность конструкции – диаметр трубопровода – название (или другие параметры) модели».

Преимущества шиберных задвижек

Современный ассортимент качественных и многофункциональных задвижек шиберного типа обладает внушительным списком преимуществ, среди которых можно выделить следующие пункты:

• простая и практичная конструкция;
• отсутствие зон с застоем рабочей среды;
• способность к самостоятельной очистке;
• минимальное гидравлическое сопротивление;
• параметры герметичности класса А;
• простой ремонт и обслуживание;
• минимальные требования к квалификации оператора;
• легкий и быстрый монтаж;
• неприхотливость к рабочей среде;
• относительно малая строительная длина;
• длительный срок эксплуатации (более 30 лет);
• редкая периодичность ремонта и капитального обслуживания – в среднем раз в 5 лет.

Шиберные задвижки – необходимый элемент для создания надежного трубопровода или систем для перекачивания рабочих сред, включающих твердые гранулы, различные примеси и другие подобные компоненты. Высокие технические характеристики, простота конструктивного исполнения и удобство в эксплуатации, а также широчайший спектр возможного применения в бытовых и промышленных масштабах – все это является залогом большой популярности продукции крупнейших производителей трубопроводной арматуры во всем мире. Шиберные заслонки остаются на сегодняшний день одним из самых надежных вариантов запорной арматуры с расширенными уникальными возможностями.

Шиберные задвижки: конструкция, особенности, применение

Шиберные задвижки – один из видов запорной арматуры, применяемый при регулировке движущихся жидкостных, газовых или смешанных потоков в различных промышленных и бытовых сферах. Такая распространенность и популярность объясняются простотой, надежностью и удобством использования этого типа элементов. На схемах задвижки обозначаются двумя горизонтально ориентированными треугольниками, расположенными вершинами друг к другу и разделенными вертикальной чертой.

Конструкция

Конструктивно шиберная задвижка представляет собой обычную заслонку (затвор) – плоскую или клиновидную в сечении – которая перекрывает поток жидкости (газа) перпендикулярно его течению. В зависимости от своего положения элемент может закрывать трубопровод полностью или частично.

Устройство шиберной задвижки предполагает также наличие дополнительных элементов – помимо самого ножа (шибера) – стойки, шпинделя, маховика, уплотнителей. Все вышеперечисленные элементы крепятся к корпусу или располагаются внутри него.

Устройство и принцип работы

Говоря о том, из чего состоит шиберная задвижка, следует отметить ее следующие основные составляющие:

• Стойка, через которую проходит шпиндель с прикрепленным к нему маховиком. Эти элементы обеспечивают движение элемента и перекрытие потока рабочей жидкости или газа;
• Шибер – то есть сама заслонка, которая может иметь различную форму и конструкцию – в зависимости от типа конкретной запорной арматуры;
• Уплотнительные элементы, которые обеспечивают герметизацию узла. Они могут располагаться на шибере или корпусе – за ножом по ходу движения среды. В последнем случае герметизация обеспечивается за счет прижатия заслонки давлением рабочей жидкости;
• Сальник. Задача этого элемента – обеспечивать герметичность верхней части узла;
• Корпус – тройник с центральным расширением. Часто выполняется разборным или с крышкой – для доступа к запорному механизму.

Задвижка перемещается по специальным направляющим (салазкам) внутри корпуса элемента. Она приводится в движение вращением маховика и посредством штока. Перемещаясь по направляющим, затвор частично или полностью перекрывает поток. Сама она при этом прижимается образующимся внутри трубопровода давлением к направляющим и уплотнителям, что обеспечивает герметичность узла.

Разновидности

В зависимости от формы затвора различают несколько разновидностей. Наиболее распространенными являются клиновидная и ножевая. Каждая из них в свою очередь может иметь разную конструкцию. Так клиновидный затвор может быть цельным или изготавливаться из двух соединенных под определенным углом дисков. Преимущества задвижки такого типа в высокой надежности и способности выдерживать большое давление рабочей среды. Но клин требует очень точной подгонки с направляющими (седлом). Также такая арматура не может использоваться с рабочими средами высокой температуры, так как затвор при этом подвергается тепловой деформации, что нарушает герметичность узла.

Ножевой затвор представляет собой пластину относительно небольшой толщины. Принцип работы шиберной задвижки такого типа схож с принципом ножа – затвор опускается и как бы «разрезает» поток жидкости или газа. Для повышения надежности и герметичности узла ножей может быть несколько. На нашем сайте доступны для заказа шиберно-ножевые задвижки CMO.

Также шиберная арматура может различаться по принципу приведения заслонки в движение: ручная, электрическая, пневматическая.

• Первые – наиболее простые и надежные, но область их применения ограничена жидкостями и газами небольшой плотности с малой скоростью движения.
• Электрические могут применяться на крупных трубопроводах и магистралях. Их единственным недостатком является энергозависимость.
• Задвижки с пневматическим приводом самые сложные по конструкции, но позволяют работать практически с любыми средами и обеспечивают тонкую регулировку потока.

Вне зависимости от конструкции все виды арматуры присоединяются к трубопроводу классическими типами соединений: фланцевыми, межфланцевыми или под сварку. При фланцевом и межфланцевом соединении рекомендуют использовать уплотнительные проставки.

Сфера применения

Несмотря на то, что функционал задвижек такого типа ограничен только двумя основными действиями – перекрытие и регулирования потока рабочей жидкости или газа – они находят самое широкое применение в различных сферах народного хозяйства.

Чаще всего шиберные задвижки используются в следующих областях:

• Коммунальное хозяйство. Арматуру монтируют на городских сетях водоснабжения и водоотведения, а также устанавливают на трубопроводах, по которым осуществляется транспортировка теплоносителей, питьевых, технических или сточных вод;
• Нефтегазовая сфера. Благодаря своей надежности затворы являются важным элементов нефте- и газодобывающего оборудования, а также применяются на магистральных трубопроводах при транспортировке и переработке углеводородов;
• Добыча и обогащение полезных ископаемых. Наиболее широко шиберные задвижки применяются на перерабатывающих и обогатительных фабриках – в трубопроводах и оборудовании для транспортировки, измельчения, сортировки, обогащения и т.д.;
• Химическая и пищевая промышленность. Задвижки используются на производственных линиях при изготовлении широкого спектра химической и пищевой продукции. В этих сферах обычно используются узлы, изготовленные из высокопрочных инертных материалов, не подверженных коррозии и обеспечивающих высокую степень герметизации среды;
• Производство строительных и отделочных материалов. Наиболее широко такие элементы применяются на цементных заводах и в оборудовании по его транспортировке. Благодаря своей высокой прочности и надежности этот тип запорной арматуры исключает потери сырья и материала на всех этапах переработки и производства;
• Электроэнергетика. Задвижки устанавливаются на трубопроводах атомных, тепловых и гидроэлектростанций, обеспечивая регулировку жидкости охладительного контура.

Кроме того, арматура может применяться и в других сферах, где присутствуют трубопроводы большого диаметра или с большим давлением/скоростью потока.

Достоинства

В сравнении с другими типами запорной арматуры, шиберная задвижка имеет ряд преимуществ по принципу работы, устройству, техническим и эксплуатационным качествам. Среди основных достоинств следует отметить:

• Простота и надежность конструкции, что существенно упрощает ее монтаж и эксплуатацию;
• Высокая степень герметичности даже при работе с агрессивными и химически активными средами;
• Долгий срок службы, благодаря отсутствию застойных зон и способности к самоочищению;
• Быстродействие и универсальность, что дает возможность применять такую арматуру практически в любой промышленной и бытовой сфере.

Высокие эксплуатационные характеристики в сочетании с доступной стоимостью делают шиберную арматуру оптимальным и экономически выгодным решением для сфер, где основными требованиями являются высокая надежность и безопасность.

Применение и конструктивные особенности задвижки шиберного типа

Для регулировки потоков рабочих сред в трубопроводах используют разнообразную арматуру. Одним из представителей запорно-регулирующих механизмов является шиберная задвижка. Яркий и самый давний пример использования шибера – задвижка в печном дымоходе. Принцип ее работы настолько прост и надежен, что шиберная арматура постепенно стала использоваться для регулировки рабочих сред во многих сферах быта и промышленности – от сброса стоков до нефтепереработки.

Конструктивные особенности устройства

Шиберная задвижка служит для полного или частичного перекрытия потока сыпучей, жидкой или газообразной среды в трубопроводе.

С относительно чистыми газами и жидкостями обычная арматура еще может справиться – мелкие частицы рабочей среды не мешают запорному элементу герметично совмещаться с седлом.

Обратите внимание! Надежно перекрыть путь плотному дыму, сточным водам бытового и промышленного происхождения и тем более песку способен только шибер-заслон – благодаря его конструкции даже крупные элементы в составе транспортируемого вещества не попадают между седлом и затвором.

Шиберная задвижка устроена примерно так же, как и другие виды запорно-регулирующей арматуры:

• корпус – тройник с расширением по центру, с полым ответвлением, который может быть разборным и иметь крышку, обеспечивающую доступ к затвору;
• седла – направляющие и герметизирующие элементы, расположенные в проходной части корпуса;
• затвор или заслонка – запорно-регулирующий элемент, расположенный перпендикулярно потоку, при изменении его расположения относительно седла и корпуса и происходит регулировка пропускной способности трубопровода;
• шток, расположенный в верхней части корпуса, перемещающий затвор;
• управляющий механизм: внешний винт, рычаг или привод, приводящий шток в движение;
• сальник – элемент, обеспечивающий герметичность соединения штока и корпуса.

Отличительной чертой шиберной арматуры является именно строение и механизм работы запорно-регулирующего элемента:

• в открытом положении затвор находится в верхней ли боковой полости, проходное отверстие корпуса свободно пропускает транспортируемые вещества,
• при движении штока заслонка опускается между седлами, уменьшая пропускную способность узла;
• в закрытом положении запирающий элемент полностью перекрывает корпус, образуя с седлами герметичное соединение.

Разновидности конструкций шиберных задвижек

Запорно-регулирующий элемент шиберной арматуры может быть выполнен в виде клина или ножа. Задвижка, в зависимости от типа затвора, называется клиновидной или ножевой.

Кроме того, и запорные элементы каждого вида разделяются на несколько подвидов в зависимости от конструктивных особенностей самого затвора.

Задвижка клиновидная

Внутри корпуса такой шиберной арматуры располагается два седла под углом к корпусу и друг другу. Затвор имеет форму клина, поверхности которого расположены друг к другу под углом, равным углу между седлами.

В закрытом положении клин плотно встает между седлами, герметично перекрывая поток.

И хотя клиновидная задвижка выдерживает сильный напор транспортируемых веществ, при постоянном высоком давлении может быстро выйти из строя. Не подходит такой механизм и для перекрытия горячих рабочих сред, поскольку при нагревании клин расширяется и деформируется, делая соединение с седлами ненадежным. Также задвижку этого типа нерационально использовать в технических трубопроводах, транспортирующих крупные жесткие частицы, способные поцарапать заслонку.

Обратите внимание! Царапины и борозды снижают герметизирующую способность запорного элемента, а при попадании частиц рабочей среды между седлами и клином механизм может полностью выйти из строя.

Выделяют три вида клиновидных затворов:

1. Жесткий. Клин этого вида выполнен в виде цельной пластины с переменной толщиной. Самый простой в изготовлении затвор является самым сложным в подгонке седел. И при этом все вышеописанные минусы клиновидной задвижки характерны в большей степени именно для жесткого клина: засорение, заедание механизма, потеря герметичности при повреждениях и температурном расширении.
2. Двухдисковый. Клин образуют два гладких диска, жестко зафиксированных под определенным углом. Увеличение количества деталей механизма, обычно повышающее сложность изготовления конструкции и снижающее ее надежность, в данном случае, напротив, делает задвижку более простой в производстве и эксплуатации. Диски менее требовательны, чем жесткий клин, в отношении совпадения с седлами, и небольшая погрешность в подгонке не снижает герметичности задвижки в закрытом положении. Уплотнители в таком механизме изнашиваются меньше, конструкцию клинит реже, из-за чего общий срок межремонтной службы у двухдисковых задвижек больше, чем у жестких.
3. Упругий. В таком затворе два диска соединены упруго, соединительный элемент способен менять форму, подстраиваясь под угол между седлами. Благодаря такой подвижной конструкции при температурных и гидравлических деформациях корпуса задвижка не теряет работоспособности.

Задвижка ножевая

Второй тип шиберной арматуры имеет два седла, расположенных строго поперек проходного отверстия корпуса, и затвор – тонкую пластину. Отсекается поток так же, как режут любые вещества ножом, поэтому и заслонка имеет соответствующее название.

Нож движется между седлами, меняя пропускную способность узла. Затворы этого типа изготавливают из высокопрочных материалов, устойчивых к различным повреждениям, поэтому ножевые задвижки имеют продолжительный срок службы.

Существует два вида ножевых шиберных задвижек:

1. Одноножевая. Запирающая комбинация состоит из одного прочного и плотного ножа и пары седел, расположенных в корпусе. Недорогой вариант задвижки, распространенный в бытовых трубопроводах.
2. Двухножевая или параллельная. Запорный элемент состоит из двух параллельных ножей, взаимное расположение которых жестко зафиксировано. Обеспечивает большую герметичность, чем одноножевая задвижка, но стоит значительно дороже, поэтому используется только в крупной промышленности.

Типы привода

В зависимости от размеров и назначения трубопровода, на который устанавливается шиберная задвижка, требуется различное усилие для изменения положения регулирующего элемента – чем больше пропускная способность труб и чем выше плотность рабочей среды, тем сложнее открыть и закрыть заслонку.

Поэтому для регулировки используются различные варианты управления механизмом:

• Ручным способом – при помощи рукояти, винта или рычага – управляется арматура с небольшим внутренним диаметром, устанавливаемая на трубопроводы, транспортирующие жидкие и газообразные рабочие среды небольшой плотности без жестких частиц.
• Электрический привод позволяет точно регулировать пропускную способность узла без приложения физической силы. Электроприводные шиберные задвижки можно использовать на крупных трубопроводах и для регулировки потоков вязких и сыпучих рабочих сред. Единственный недостаток такого механизма – его энергозависимость.
• Пневмопривод приводит шток и запорный механизм в движение при помощи турбины со сжатым газом, работа которой напоминает работу обычного насоса. Сильной стороной пневматического управления является то, что весь управляющий механизм от штока до пневмотурбины размещается вне корпуса задвижки и не контактирует с рабочей средой, что увеличивает срок службы устройства.

Арматура с пневматическим приводом – самая сложная и дорогая. Ее устанавливают на трубопроводы, требующие удаленной регулировки, однако конструкция управляющего механизма такова, что в случае необходимости возможна ручная регулировка, которая благодаря пневматической турбине, не требует большой физической силы.

Сфера применения

Шиберная арматура способна выполнять всего две функции: перекрытие и регулировка потока, но благодаря конструктивным особенностям и вариативности исполнения, применяется в различных сферах:

• бытовое и промышленное водоснабжение и водоотведение;
• системы переработки сточных вод;
• транспортировка газа, нефти и продуктов их переработки;
• горнодобывающая промышленность;
• производство пищевых и непищевых товаров народного потребления;
• вентиляционные системы различного назначения.

Обратите внимание! В системах водоснабжения и водоотведения чаще всего используются клиновидные задвижки. Для остальных сфер применяют в основном ножевую арматуру, как более простую и надежную.

Шиберная задвижка для дымохода

Отдельного внимания заслуживает самая первая из шиберных задвижек – дымоходная. Она имеет давнюю историю и очень простую конструкцию: нет ни управляющего механизма, ни уплотнителей, только седла и заслонка-нож.

Это интересно! Устройство имеет немецкое происхождение, и название «шибер» означает «заслонка» или «задвижка» по-немецки. Поэтому весь запорно-регулирующий механизм и сам нож-затвор называют шибером.

Старинные печи и камины без задвижки не возводились, так как других способов регулировки тяги не существовало.

Ножевой затвор – прямоугольная чугунная пластина с ручкой – устанавливалась поперек дымохода. В стенках дымовой трубы на высоте чуть больше человеческого роста делались пазы, в которые устанавливалась чугунная рама, позволяющая задвижке свободно ходить вперед-назад, – она и служила комплектом седел. Ручка пластины-затвора выступала за пределы дымовой шахты, что позволяло устанавливать положение шибера от полностью открытого до полностью закрытого, плавно регулируя или полностью перекрывая поток воздуха в трубе.

При открытой задвижке тяга в дымоходе максимальная, дымовые газы отводятся в полном объеме, но и теплый воздух из помещений улетает в трубу. Обычно полностью открывают заслонку при растопке теплового прибора, а затем регулируют ее положение, добиваясь оптимальной тяги, при которой и огонь горит, и дом нагревается. Когда топливо прогорает и прекращается образование дыма, закрывают задвижку, чтобы не выпускать нагретый воздух через дымоход.

Современные печи, камины и котлы, особенно твердотопливные, по-прежнему нуждаются в этом нехитром механизме регулировки тяги. Но с появлением разнообразия в материалах для возведения дымохода появилась и необходимость модифицировать задвижки. Для дымовых шахт и комбинированных дымоотводящих конструкций прямоугольной формы до сих пор популярны чугунные шиберные задвижки. Круглые трубы приходится дорабатывать, устанавливая врезку с седлами, чтобы шибер мог свободно двигаться поперек дымохода.

Обратите внимание! Круглые дымоходы также оснащают поворотными задвижками, называемыми дроссельными заслонками. Так как этот механизм тоже выполняет функцию регулировки потока, его иногда называют поворотным шибером. Однако такая заслонка имеет совершенно другой механизм работы, более напоминающий поворотный клапан, а не классический ножевой затвор.

Способ установки

Монтаж шиберных заслонок выполняется четырьмя методами:

• Сварным — торцевые части труб и патрубки арматуры спаиваются с использованием сварочного оборудования. Получается надежный герметичный, но неразборный узел.
• Фланцевым – если торцевые части задвижки оснащены фланцами – круглыми или квадратными пластинами с отверстиями, в торцах труб также устанавливают фланцевые переходники. Для соединения элементов трубопровода фланцы совмещают и стягивают болтами, получая разъемный узел.
• Резьбовым – патрубки имеют резьбу, соединение выполняется при помощи накидных гаек. Метод используется редко, так как резьбовый узел от вибрации рабочей среды разбалтывается и нуждается в периодическом подтягивании.
• Закладным – корпус укладывается горизонтально между участками вертикальной трубы или шахт, узел цементируется. Используется только при монтаже дымовых шахт отопительных агрегатов.

По способу установки выделяют два вида задвижек:

• муфтовая – имеет полноценный корпус с патрубками, может присоединяться фланцевым, сварным и резьбовым способом;
• межфланцевая – корпус не имеет патрубков, в отдельных случаях корпус представляет собой только раму с седлами, такая задвижка устанавливается в разрез трубопровода или пазы в дымоходной шахте и присоединяется сварным, фланцевым или закладным методом.