Запорная арматура в системах охлаждения и циркуляции технических жидкостей

Системы охлаждения и циркуляции технических жидкостей применяются на промышленных предприятиях для отвода тепла от оборудования, стабилизации температурных режимов и защиты агрегатов от перегрева. Такие контуры работают непрерывно, часто в замкнутом цикле, поэтому требования к запорной арматуре здесь формируются исходя из реальной эксплуатации, а не расчетных условий «на бумаге».

Особенности работы охлаждающих контуров

В системах охлаждения циркулируют вода, водно-гликолевые смеси, масла и другие теплоносители. Поток проходит через насосы, теплообменники, охладители, рубашки оборудования и возвращается в контур. Температура жидкости может меняться в широком диапазоне, а состав среды — со временем ухудшаться из-за коррозии, накипи и биологических отложений.

Запорная арматура здесь используется для отключения отдельных теплообменников, резервных линий, фильтров и насосов. Часто перекрытие требуется без остановки всей системы, особенно на непрерывных производствах.

Нагрузки, влияющие на выбор арматуры

При подборе запорных узлов для охлаждающих систем учитываются факторы, которые редко встречаются одновременно в других трубопроводах:

• постоянная циркуляция с высокой кратностью оборота жидкости;
• температурные циклы нагрева и охлаждения;
• наличие абразивных частиц и отложений;
• вибрации от насосного оборудования;
• длительная работа арматуры в одном положении;
• периодические переключения при обслуживании.

Например, в контурах охлаждения компрессоров задвижка может находиться открытой месяцами, а затем должна закрыться без заеданий при аварийном отключении агрегата.

Конструкция и гидравлика

Для систем циркуляции важна минимизация гидравлических потерь. Любое сужение прохода увеличивает нагрузку на насосы и снижает эффективность теплоотвода. Поэтому в таких системах применяются запорные устройства с полным проходом, которые в открытом положении не искажают профиль потока.

Клиновые задвижки хорошо подходят для этих задач, так как не создают локальных завихрений и не становятся местом накопления отложений. В ряде проектов охлаждающих контуров стальные клиновые задвижки Ду80 устанавливаются на линиях отключения теплообменников или насосных групп, где требуется надежное перекрытие без влияния на циркуляцию в рабочем режиме.

Материалы и стойкость к среде

Материал корпуса и внутренних элементов подбирается с учетом температуры и химического состава теплоносителя. Для большинства водяных и водно-гликолевых систем используются углеродистые стали. При повышенных температурах или наличии агрессивных добавок применяются легированные стали с улучшенной коррозионной стойкостью.

Отдельное внимание уделяется уплотнительным поверхностям. Они должны сохранять геометрию при температурных перепадах и не терять герметичность при длительном контакте с техническими жидкостями.

Эксплуатация и контроль состояния

Запорная арматура в системах охлаждения включается в регламент регулярных осмотров. Контролируется усилие на приводе, равномерность хода штока, отсутствие подтеков и изменение температуры корпуса в рабочем режиме. Практика показывает, что постепенное увеличение усилия при управлении часто связано с отложениями внутри корпуса и требует профилактического обслуживания.