Затворы Ридан

Затворы Ридан: конструкция, применение и технические аспекты выбора

Затворы типа «Ридан» представляют собой специализированную арматуру, предназначенную для перекрытия потока сыпучих, мелкокусковых и пылевидных материалов в пневмотранспортных системах, аспирационных установках, системах пыле- и золоудаления, технологических линиях предприятий энергетики, цементной, химической, горно-обогатительной и других отраслей промышленности. Конструктивно они относятся к классу шиберных (задвижных) затворов с линейным перемещением запорного органа. Основное функциональное назначение – герметичное отсечение участка трубопровода или технологического аппарата для проведения ремонтных работ, обслуживания или переключения потоков.

Конструктивные особенности и принцип действия

Ключевым отличием затворов Ридан от стандартных шиберных задвижек является наличие двух параллельных запорных ножей (шиберов) и камеры между ними. Принцип работы состоит из нескольких этапов:

• Исходное состояние (затвор открыт): оба ножа находятся в крайнем верхнем положении, сечение прохода полностью свободно, материал транспортируется без препятствий.
• Начало закрытия: первый (основной) нож опускается, перекрывая проход и срезая слой материала. Материал, оставшийся на ноже, попадает в межножевую камеру.
• Герметизация: Второй (дополнительный) нож опускается следом, обеспечивая полную герметизацию прохода. Материал, захваченный в камеру между ножами, изолирован от основного потока с обеих сторон.
• Открытие: Процесс происходит в обратном порядке. Сначала поднимается второй нож, затем первый. Такая последовательность предотвращает попадание материала в уже отсеченный участок.

Двухножевой принцип обеспечивает высокую степень герметичности, недостижимую для односторонних шиберов, особенно при работе с абразивными и мелкодисперсными средами. Корпус затвора изготавливается литым или сварным из углеродистых, низколегированных или нержавеющих сталей. Уплотнительные системы включают износостойкие резиновые, полиуретановые или фторопластовые манжеты и вставки, обеспечивающие прижим ножа к корпусу.

Классификация и основные типы затворов Ридан

Затворы классифицируются по нескольким ключевым параметрам:

1. По типу привода:

• Ручные (с маховиком): Применяются для номинальных диаметров до 300 мм и в системах с низким давлением. Усилие оператора передается через редуктор.
• Пневматические: Наиболее распространенный тип. Исполнительный механизм – пневмоцилиндр двустороннего действия. Отличаются высокой скоростью срабатывания, взрыво- и пожаробезопасностью, возможностью работы в системах автоматического управления.
• Электрические: Привод осуществляется через электродвигатель и редуктор. Применяются там, где нет доступа к сжатому воздуху или требуется интеграция в сложные электронные системы управления.
• Гидравлические: Используются реже, для затворов особо больших диаметров или высокого давления, где требуется значительное усилие закрытия.

2. По назначению и условиям работы:

• Стандартные (общепромышленные): Для неагрессивных сыпучих материалов (зерно, комбикорм).
• Абразивостойкие: Усиленная конструкция, ножи и корпус из износостойкой стали или с наплавкой, специальные уплотнения. Для золы, цемента, песка, шлака.
• Пылеплотные: Особые конструкции уплотнений, обеспечивающие минимальное просыпание при перепадах давления. Для аспирации и пневмотранспорта.
• Для агрессивных сред: Изготовление из нержавеющих сталей (12Х18Н10Т, AISI 304/316) или с покрытиями, химически стойкие уплотнения (EPDM, FKM).
• Взрывозащищенные: Исполнение привода и корпуса, исключающее возможность воспламенения взрывоопасной пыли.

Ключевые технические характеристики и параметры выбора

Выбор конкретной модели затвора Ридан требует анализа следующих параметров системы:

Таблица 1: Основные параметры для выбора затвора Ридан

Параметр	Обозначение/Ед. изм.	Типовые значения	Комментарий
Условный диаметр	DN (Ду), мм	100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800	Должен соответствовать диаметру трубопровода. Большие диаметры (>500 мм) часто изготавливаются по индивидуальным заказам.
Рабочее давление в системе	P, кПа (мм вод. ст.)	до 50 кПа (≈5000 мм вод. ст.)	Критичный параметр для герметичности. Затворы Ридан не предназначены для высокого давления, типичный диапазон – системы низкого давления и вакуума.
Температура транспортируемого материала	T, °C	от -30 до +250 (стандартно до +80)	Определяет материал уплотнений (холодостойкая резина, силикон, EPDM, FKM) и необходимость теплоизоляции/охлаждения.
Характеристики материала: абразивность, гранулометрия, гигроскопичность, взрывоопасность	—	Зола уноса, угольная пыль, цемент, песок, известь, зерно	Абразивность диктует выбор износостойкого исполнения. Мелкодисперсная пыль требует пылеплотного исполнения. Для пищевых продуктов – исполнение из нержавеющей стали.
Тип привода и управление	—	Пневмо, Электропривод, Ручной	Зависит от наличия источника энергии, требований к скорости и автоматизации. Пневмопривод – самый популярный для средних и больших диаметров.
Класс герметичности	По ГОСТ или спецификации	Класс А, Б, В, С (по ГОСТ 9544-2016)	Определяет допустимую величину протечки. Для золо- и пылеудаления обычно требуется класс А или Б (наибольшая герметичность).

Особенности монтажа, эксплуатации и технического обслуживания

Монтаж затвора Ридан должен производиться на прямолинейном горизонтальном участке трубопровода между фланцами. Обязательно наличие надежной опорной конструкции, исключающей нагрузку на корпус затвора от веса трубопровода. Ось привода должна быть ориентирована вертикально. Перед первым пуском необходимо проверить ход ножей вручную, убедиться в отсутствии посторонних предметов в проточной части, проверить давление в пневмосети (для пневмопривода) и работу концевых выключателей (для автоматических приводов).

Техническое обслуживание включает в себя:

• Регулярный осмотр: Проверка состояния уплотнительных элементов, ножей на предмет износа и деформации.
• Смазка: Точки смазки направляющих и элементов привода в соответствии с регламентом производителя.
• Контроль герметичности: Визуальный контроль и при необходимости проверка на отсутствие просыпания в закрытом состоянии.
• Замена изнашиваемых частей: Уплотнительные манжеты и вставки, а в случае значительного износа – сами ножи. Конструкция большинства затворов позволяет проводить замену уплотнений без демонтажа изделия с трубопровода.

Типичные неисправности: потеря герметичности из-за износа уплотнений или задиров на ножах, заклинивание ножей из-за попадания постороннего предмета или деформации корпуса, несрабатывание привода из-за поломки пневмоцилиндра или редуктора.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

В энергетической отрасли затворы Ридан нашли широчайшее применение:

• Системы золо- и шлакоудаления (ЗШУ) ТЭС и ТЭЦ: Герметичное отсечение участков гидро- и пневмозолоудаления для ремонта насосов, гидросмесителей, трубопроводов. Работа в условиях высокоабразивной золы и шлака требует абразивостойкого исполнения.
• Аспирационные и пылегазоочистные установки: Отключение циклонов, рукавных фильтров, электрофильтров для их регенерации, встряхивания или ремонта. Критична пылеплотность.
• Пневмотранспорт угольной пыли и сырья: На угольных ТЭС и в котельных для переключения потоков топлива или отсечения бункеров.
• Технологические линии на предприятиях по производству строительных материалов: Транспортировка цемента, извести, гипса, песка.
• Химическая и нефтехимическая промышленность: Для сыпучих реагентов, катализаторов, полимерных гранул в химически стойком исполнении.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем затвор Ридан принципиально отличается от обычного шибера?

Обычный шибер имеет один запорный нож. При его закрытии материал может подтекать в зазор между ножом и корпусом, особенно под давлением. Затвор Ридан, благодаря двум ножам и межножевой камере, создает двойной барьер, что на порядок повышает герметичность, особенно для пылевидных материалов.

Как правильно подобрать материал уплотнений?

Выбор зависит от температуры и химической агрессивности среды. Для температур до +80°C и нейтральных сред подходит износостойкая резина NBR. Для повышенных температур (до +150°C) – силикон или EPDM. Для агрессивных сред (масла, растворители) – фторэластомер FKM (Витон). Для пищевых производств – EPDM или пищевой силикон.

Можно ли установить затвор Ридан на вертикальный участок трубопровода?

Нет, стандартное исполнение рассчитано только на горизонтальный монтаж с вертикальным движением ножей. Установка на вертикальный трубопровод приведет к неправильной работе, повышенному износу и заклиниванию из-за оседания материала на боковые поверхности ножей и в приводной механизм.

Что важнее при выборе для абразивной золы – материал ножа или тип уплотнения?

Оба параметра критичны. Ножи должны быть из износостойкой стали (например, Hardox 500) или с наплавкой твердым сплавом. Однако без качественных, своевременно заменяемых уплотнений износ направляющих и корпуса ускорится, а герметичность быстро упадет. Необходим комплексный подход: износостойкие ножи + своевременное обслуживание уплотнений.

Как часто требуется проводить техническое обслуживание затвора?

Периодичность зависит от интенсивности работы и абразивности среды. Для систем непрерывного золоудаления на ТЭС осмотр рекомендуется проводить ежемесячно. Для менее нагруженных систем (транспорт сырья) – раз в квартал. Регламент производителя является основным документом. Первым признаком необходимости обслуживания обычно является появление просыпания в закрытом состоянии.

Какие сигналы обратной связи обычно предусмотрены в затворах с автоматическим приводом?

Стандартно устанавливаются два концевых выключателя (механических, индуктивных или магнитных), фиксирующих положения «Полностью открыт» и «Полностью закрыт». Сигналы от них поступают в систему АСУ ТП. В некоторых исполнениях могут быть добавлены датчики контроля положения (потенциометры) для промежуточных позиций или датчики давления в пневмосистеме.

Заключение

Затворы Ридан являются надежным и технически обоснованным решением для герметичного отсечения потоков сыпучих материалов в условиях промышленных предприятий, особенно в энергетике. Их двухножевой принцип действия обеспечивает существенное преимущество в герметичности перед односторонними шиберами. Корректный подбор типоразмера, материала исполнения и типа привода, основанный на детальном анализе технологических условий, а также соблюдение правил монтажа и регламента технического обслуживания, являются залогом длительной и безотказной работы данного вида арматуры в составе ответственных производственных систем.