Gdzie i dlaczego stosuje się zasuwy klinowe?

Zasuwy są to urządzenia z grupy zaworów zasuwowych służące do odcinania przepływu medium.

Gdzie i dlaczego stosuje się zasuwy klinowe? (fot. )

Stosowane są w przemyśle naftowym, chemicznym, górniczym, ciepłownictwie, instalacjach wodociągowych, rolnictwie a także w transporcie i odprowadzeniu ścieków. Zaletą zasuwy jest przepływ prostoliniowy. Urządzenia tego typu nie nadają się do regulowania przepływu, ponieważ podczas otwierania i zamykania zasuwy występują bardzo duże opory przepływu tworząc nieliniową charakterystykę przepływu. Próby dławienia zasuwami narażają je na bardzo szybkie zniszczenie ze względu na korozyjną działalność kawitacji. Posiadają element zamykający (klin)poruszający się prostopadle do osi przepływu. Klin może być wykonany z różnych materiałów np.: staliwo, stal węglowa, stal nierdzewna, klin pokryty gumą i inne.

Zasuwy klinowe - charakterystyka

Zasuwy klinowe stanowią elementy instalacji przemysłowych. Są odpowiedzialne za zamknięcie oraz otwarcie dopływu substancji płynącej wewnątrz instalacji. Szeroka gama tych urządzeń jest dostępna m.in. na stronie armapomp.pl, gdzie każdy specjalista znajdzie sprzęt spełniający obowiązujące normy.
Zasuwy są zbudowane z czterech podstawowych elementów:
    • korpusu,
    • pokrywy,
    • trzpienia,
    • uszczelnienia.
Parametry urządzenia są zależne od rodzaju materiału użytego do jego budowy. Warto mieć to na uwadze przed doborem . Inne wymagania są stawiane przed zasuwami, które będą stanowić element instalacji przewodzącej wodę w przemyśle spożywczym, a inne w przypadku przewodzenia gazów w przemyśle chemicznym.
Podstawowymi parametrami cechującymi zasuwy klinowe, są:
    • rodzaj trzpienia (wznoszony, niewznoszony),
    • ciśnienie nominalne
        ◦ zasuwy niskociśnieniowe – ciśnienie nominalne do PN 6 bar.
        ◦ zasuwy średniociśnieniowe – od ciśnienia PN 6 bar do PN 100 bar.
        ◦ zasuwy wysokociśnieniowe - od ciśnienia PN 100 do PN 400 bar.
    • dopuszczalna temperatura
    • długość zabudowy

Korpusy zasuw przeznaczonych do wody oraz innych cieczy obojętnych są najczęściej wykonane z żeliwa szarego, żeliwa sferoidalnego lub staliwa węglowego. Gdy natomiast mamy do czynienia z substancją nieobojętną, producenci zdecydowanie stawiają na bardziej odporne na uszkodzenia materiały, takie jak stal nierdzewna bądź kwasoodporna. Element ruchomy, czyli trzpień, powinien być zawsze wykonany ze stali nierdzewnej, zapewniającej wysoką odporność na korozję. Dodatkowo zasuwy przechodzą zaawansowane badania i próby ciśnieniowe wg PN-EN 12266-1.
Zasuwy klinowe są uszczelniane przy pomocy wprasowanych w korpus pierścieni lub napoiny ze stali nierdzewnej. Chroni to przed wtłoczeniem zanieczyszczeń do wnętrza instalacji oraz wydzieleniem się substancji ciekłej lub gazowej na zewnątrz układu.

Rodzaje zasuw klinowych

Zasuwy klinowe ze względu na rodzaj przyłącza dzielimy na:
    • kołnierzowe (najpowszechniej stosowane)
    • gwintowane
    • z końcówkami do spawania

Innym sposobem klasyfikacji jest sposób uszczelnienia. Tutaj zasuwy dzielimy na dwa rodzaje. W pierwszym przypadku metalowa jest zarówno konstrukcja klina, jak i siedziska. Stożkowa konstrukcja klina metalowego oraz siedzisko wymagają wgłębienia w korpusie zasuwy, po to, aby zapewnić szczelne zamknięcie  W drugim metalowy klin zasuwy jest nawulkanizowany gumą EPDM bądź NBR.

Zasuwy możemy też podzielić ze względu na rodzaj trzpienia. Trzpienie wznoszące przytwierdzone są na stałe do elementu zamykającego zasuwy. Unoszą się oraz opuszczają jednocześnie z klinem, zapewniając tym samym nie tylko wizualne wskazanie położenia zasuwy, ale i smarowanie trzpienia. Nakrętka obraca się wokół gwintowanego trzpienia, przesuwając go. . Trzpienie niewznoszące są wkręcane w klin zasuwy i obracając się unoszą lub opuszczają element zamykający wewnątrz zasuwy. Wymagają one mniej miejsca nad zasuwą, ponieważ trzpień znajduje się wewnątrz korpusu zasuwy. 
Ze względu na sposób sterowania otwieraniem i zamykaniem ,zasuwy dzielimy na:
    • Zasuwa z kółkiem ręcznym – kręcąc kółkiem otwieramy lub zamykamy zasuwę
    • Zasuwa z napędem elektrycznym – możliwość sterowania zdalnego, otwieranie i zamykanie odbywa się za pomocą silnika elektrycznego
    • Zasuwa z napędem pneumatycznym – otwieranie i zamykanie za pomocą sprężonego powietrza które porusza napęd pneumatyczny
    • Zasuwa z napędem hydraulicznym – tutaj sterowanie napędu odbywa się za pomocą cieczy hydraulicznej.

Jak zasuwy klinowe chronią instalację przemysłową?

Prawidłowo zamontowana i dobrana zasuwa klinowa ogranicza możliwość wystąpienia zjawiska uderzenia hydraulicznego spowodowanego nieustalonym przepływem cieczy. Uderzenie hydrauliczne jest wywołane nagłymi zmianami prędkości płynącej substancji. Może się pojawić, gdy szybko odetniemy drogę cieczy, hamując tym samym jej przepływ. W wyniku zbyt wysokich naprężeń nagromadzonych wewnątrz rur ciśnienie może doprowadzić do awarii instalacji.
Jak zasuwy klinowe chronią instalację przed awarią? Proces odcinania przepływu jest wykonywany stopniowo, dzięki czemu poziom substancji zmniejsza się powoli, a nie gwałtownie. 

Zasuwy klinowe - zastosowanie

Zasuwy klinowe znajdują zastosowanie przede wszystkim w przemyśle naftowym, chemicznym, górniczym, ciepłownictwie, w instalacjach wodociągowych, w rolnictwie a także w transporcie i odprowadzeniu ścieków. Zasuwy należy dobrać w zależności od przewodzonej substancji. Woda i substancje agresywne wymagają różnych parametrów związanych ze szczelnością, ciśnieniem roboczym oraz odpornością na korozję i inne reakcje chemiczne.