Шиберная задвижка для дымохода

Что такое шибер

Шибер (Schieber) – это термин, который пришел к нам из Германии. Дословно он означает «задвижка» или «клапан».

Перевод довольно точно передает основное назначение устройства.

Дело в том, что пропускная способность воздухопроводов тем больше, чем больше разница температур внутри здания и на улице.

Скорость потока холодного воздуха в приточной части особенно возрастает зимой, когда этот фактор играет ведущую роль. Это может вызвать сильное понижение температуры в помещениях.

Шибер вентиляционный помогает сгладить негативный эффект. Он позволяет сбалансировать поступление свежего воздуха таким образом, чтобы атмосфера в доме всегда оставалась комфортной.

Делаем поворотный шибер самостоятельно

Вариант монтажа шибера

При эксплуатации дымохода может возникнуть необходимость замены шибера, а заслонка стандартного не подходит для данной конструкции. В таком случае заслонку изготавливают самостоятельно по размерам трубы.

Для работы потребуются ножницы по металлу, дрель, болгарка и сварочный аппарат.

Из стальных уголков с размером полки 35–45 мм сваривают раму для заслонки. Размер деталей соответствует диаметру трубы.
В раме просверливают отверстия для закрепления оси. Для шибера с прямым поворотом они располагаются в горизонтальной плоскости, а для углового – по диагонали.
Из двух отрезков полудюймовой трубы привариваются втулки, которые обеспечивают вращение оси.
Заслонка вырезается по величине рамки, материалом служит стальной лист толщиной 2–3 мм.
В отверстия рамы вставляется ось, на которой будет крепиться заслонка. Вторая часть металлической детали станет ручкой для регулировки.
Пластина вставляется в рамку и фиксируется на оси сваркой.
Для безопасного использования между заслонкой и рамой должен остаться зазор в 1 мм.
Чтобы обеспечить фиксацию пластины в открытом состоянии, устанавливается ограничитель.

Чертеж поворотной шиберной заслонки

Основные виды шиберных задвижек

Горизонтальный выдвижной шибер.
Горизонтальный выдвижной шибер
Пластина находящаяся внутри шибера выдвигается, за счет чего происходит регулировка площади сечения дымохода. Обычно такой вариант задвижки используют для установки в кирпичных дымоходах. Часто на поверхности пластины выполняют небольшие отверстия для того, чтобы даже в закрытом положении шибера, он не перекрывал на 100% дымовой канал. Это соответствует противопожарным нормам безопасности. Преимуществом данного вида устройства является простота монтажа.
Поворотный шибер. Его еще называют «дроссельская заслонка»,
Шиберная задвижка для дымохода
которая представляет металлическую пластину, закрепленную на вращающейся оси. Ось, в свою очередь, крепится внутри патрубка дымовой трубы. Данное устройство имеет съемный вращательный диск, но при длительной эксплуатации он может прийти в негодность. Впрочем, схема поворотного механизма позволяет его ремонтировать и заменять своими руками. Преимуществом данного вида устройства является простота эксплуатации. Данный вид шибера не требует постоянного контроля со стороны владельца дома.

Из-за сложности конструкции своими руками, поворотный механизм реже используется при кладке камина или печи.

Шиберная конструкция необходима для дровяных печей и отопительных устройств, работающих на любом твердом топливе.

Что же касается газовых котлов и котлов жидким топливом, то здесь шибер, скорее выполняет роль защиты дымохода от попадания атмосферных осадков.

Поэтому для газового котла наиболее практичным решением будет монтаж именно поворотного механизма. Температура выходящих газов менее низкая, чем при работе твердого топлива, поэтому эксплуатация такого механизма будет наиболее удобной.

Задвижка на утепленном дымоходе

А вот от установки поворотного механизма в бане лучше отказаться. Дело в том, что она частично будет пропускать пар в закрытом виде. А в открытом виде такой механизм тяжело чистить.

Выполненный из нержавеющей стали, шиберный механизм полностью не обеспечит перекрытие дымохода, но при этом исключит возможность вырывания языков пламени через зольник в помещение.

Существует три варианта установки шибера.

Установка заслонки в каминной топке. Для этого шибер монтируют на расстоянии 1 метра от отопительного устройства, что обеспечивает простую эксплуатацию.
Вариант «труба в трубу» предполагает объединение шибера с другими элементами отопительной конструкции без дополнительно использования крепежа.
Установка шиберной задвижки в вентиляционной трубе. Но такой вариант обычно используется с целью защиты двигателя вентилятора от перегрева во время его работы.

Приобретая готовые дымоходы, комплект, скорее всего, будет оснащен шиберной задвижкой, которую просто необходимо установить согласно инструкции.

Но даже, если готовый комплект идет без этого элемента, шибер легко можно сделать своими руками, выбрав наиболее оптимальный для себя вариант механизма.

В каких случаях используют шиберную задвижку?

Данное приспособление способно полностью или частично перекрыть сечение дымоходных труб, что позволяет регулировать силу пламени в ходе горения. Применятся шибер задвижка, купить которую вы всегда можете у нас для одностенных, либо двустенных дымоходных систем. Не может быть элемент использован лишь в тех моментах, когда горение поддерживает дополнительный воздух.

Среди основных достоинств применения задвижки для дымохода можно назвать следующие:

способность работать при высоких температурах (900 градусов);
стойкость к проявлению коррозии;
прочность;
максимально эффективная конструкция в работе (использование задвижки может перекрыть трубу на 85%, что, в свою очередь, является оптимальным показателем);
значительная экономия расходов топлива;
хорошие теплопроводные характеристики.

Сегодня чаще всего купить шиберную задвижку для дымохода предлагают из стали, но часто производители используют и другие виды металлов. Чтобы избежать проблем с возникновением коррозии, мы рекомендуем все же останавливать свой выбор на изделиях из прочной нержавеющей стали.

О чем не стоит забывать?

Основное, что важно отмечать у этой установки – это полное перекрытие в процессе закрытия. Когда выбирается параллельное уплотнение, то защита фиксируется по обе стороны на одинаковом расстоянии

При этом задвижка может располагаться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Сама крышка может принимать любое положение, быть закрытой или открытой.

Чтобы рабочая масса не выходила из трубопровода, применяют сальники. Они считаются уплотнителями и выполняют именно такую функцию. И у этого агрегата область применения большая, но мастера считают, что, несмотря на это, не всегда задвижка шиберная фланцевая справляется со своей задачей в полном объеме.

Перед покупкой принимают решение в зависимости от того, что будет проходить по трубе. Материалы бывают любые. Если они способны показывать агрессию, то нужно делать выбор в сторону нержавеющей стали. Часто возникает проблема: при промывании простой водой идет утечка. Но это не показатель плохой герметизации, потому что при контакте с более плотными веществами этого не будет происходить.

По мнению специалистов, частая среда применения такой установки – это перекрытие потока цемента или любого другого сыпучего составляющего в промышленных масштабах. Именно такой метод использования является показательным и часто встречающимся. Но это не единственное, что проходит через такие трубы с данной заслонкой.

Сегодня можно найти много информации об этом устройстве в ГОСТе. Такой механизм не просто перекрывает течение, но и вполне может задерживать большие частицы. В зависимости от этого происходит расширение основного назначения такой установки.

Применение шиберных задвижек

Особенности конструкции шиберных задвижек делают их присутствие особенно уместным в трубопроводных системах, обеспечивающих перемещение сложных рабочих сред. Например, сред, отличающихся высоким содержанием механических включений, обладающих повышенной вязкостью, пульпообразных (пульпа образуется при смешивании твердых частиц и жидкости) и даже сыпучих.

Перечень технологических процессов, для которых имеет принципиальное значение свойственное шиберным задвижкам умение управляться с абсолютно неприемлемыми для многих других разновидностей трубопроводной арматуры материалами, очень широк.

Горнодобывающая промышленность

Важнейший сегмент горной отрасли – обогащение полезных ископаемых. По мере истощения запасов рудного и нерудного сырья и снижения в его составе доли полезных компонентов, значение обогащения только увеличивается. Шиберные задвижки широко используются в технологических установках обогатительных фабрик для обеспечения эффективности процессов транспортировки, промывки, химической обработки, дозирования сырья, классификации и подготовки пульп, отвода фильтрата и многих других операций.

Нефтегазодобывающая промышленность

Наряду с горнодобывающей отраслью становой хребет российской экономики составляет нефтегазовая промышленность.

Шиберные задвижки входят в состав фонтанной арматуры, используемой при добыче углеводородов. Шиберные задвижки также устанавливают на магистральных нефтепроводах, где они служат гарантом немедленного перекрытия потока сырой нефти. Есть даже специальный нормативный документ ─ «ГОСТ 55020-2012. Арматура трубопроводная. Задвижки шиберные для магистральных нефтепроводов. Общие технические условия».

Химическая промышленность

Шиберные задвижки монтируют на производственно-технологических линиях, обеспечивающих выпуск широкого спектра химической продукции – аммиака, ароматических углеводородов, жидкого стекла, мастик, минеральных удобрений, парафинов, растворителей, кислот и др.

Производство строительных материалов

Шиберными задвижками комплектуют установки для промывки песка, изготовления сыпучих и гранулированных материалов ─ гипса, доломита, извести, мела.

Шиберные задвижки широко используют в оборудовании для производства цемента.

Электроэнергетика и коммунальное хозяйство

Шиберные задвижки применяют в электроэнергетике, включая такой ответственный сегмент этой отрасли как атомная энергетика. В частности, шиберные задвижки производства компании АРМАТЭК поставлены на Ростовскую АЭС.

Шиберные задвижки устанавливают городские водоканалы на водопроводных и канализационных сетях. Они чрезвычайно эффективны при комплектации оборудования, обеспечивающего транспортировку производственных и коммунальных стоков к местам переработки.

Шиберные задвижки с успехом применяют в целом ряде не перечисленных выше отраслей ─ пищевой, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, металлургической, текстильной. А также в сельском хозяйстве, на очистных сооружениях и во многих иных направлениях технологий.

Виды

Можно выделить два вида шиберов, которые отличаются друг от друга по конструктивным особенностям: выдвижные и поворотные. В продаже встречаются изделия обоих видов.

Выдвижные

Выдвижные шиберы считаются наиболее надёжными и удобными в эксплуатации. Конструкция такого шибера представляет собой гладкую, тонкую, двигающуюся в пазу дымохода пластину. Сила тяги зависит от её движений, то есть от увеличения или уменьшения сечения трубы.

Интересно, что в некоторых моделях в самой задвижке тоже есть небольшой вырезанный участок. Даже если полностью закрыть такую задвижку, всё равно останется небольшое пространство для выхода угарного газа наверх.

Монтируется пластина выдвижного шибера строго горизонтально. Причём для её монтажа не требуется больших усилий и специальных знаний. Предназначены данные шиберы для печек из кирпича, хотя могут применяться и в дымоходах из стали.

Поворотные

Шибер поворотного или дроссельного типа — это пластина из металла с поворотной осью, присоединённой к этой пластине методом сварки строго по центру. Данный шибер характеризует то, что конец поворотной оси всегда выводится наружу, а регулировка уровня тяги производится путём кругового вращения пластины. При повороте на 90 градусов она принимает вертикальное положение и практически не препятствует движению дыма. При повороте ещё на 90 градусов — воздушный поток вновь закрывается.

Как правило, поворотные модели применяют в металлических дымоходах. И, пожалуй, главный их минус состоит в том, что с течением лет сварочное крепление здесь может ослабнуть и заслонка просто оторвётся от прута оси.

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.

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.

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.

Рекомендуем ознакомиться: Труба полипропиленовая (PPR) армированная алюминием

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.

https://youtube.com/watch?v=EnvAdLny8qE

https://youtube.com/watch?v=kWkMZX7o-4s

Сферы применения шиберных затворов

Нечувствительность к присутствию твердых и волокнистых включений в рабочей среде, делает возможность применения этой задвижки во многих сферах деятельности человека. А именно:

горнодобывающая промышленность

нефтеперерабатывающая промышленность

применение в других отраслях

газодобывающая промышленность
канализационное хозяйство
целлюлозно-бумажное производство

применение для работы с различными пылевидными материалами

химическая и пищевая промышленность

применение в водной промышленности

вентиляционные системы
строительство. В этой сфере он широко применяется.

Вы найдете ее практически во всех установках, где требуется ограждать или регулировать потоки материалов. Благодаря возможности создавать особые геометрические очертания и разнообразные лезвия, она отвечает всем требованиям строительной области, включая пищевой сектор. Это далеко не весь перечень применения, перечислять можно довольно много. Сфера применения может распространяться как в промышленном масштабе, так и в быту.

Для чего нужны шиберные затворы:

перекрытие потока,
разделительная функция,
регулировать мощность проходящего потока.

Принцип работы шиберного механизма

Механизм включает:

корпус,
шибер,
стойку,
уплотнительные элементы,
сальниковый уплотнительный узел.

Усилие, посредством которого регулируется движение шибера передается посредством штока.

Герметичность обеспечивается посредством сильного прижатия шиберного элемента к уплотнителям напором движущейся среды. Конструкция шиберов может включать выдвижной или невыдвижной шток. Фиксированный шток широко используется при установке шибера в ограниченном пространстве.

Корпус

Корпуса задвижек могут быть цилиндрической или прямоугольной формы. Они могут быть цельнометаллическими или сборными (например, сварными). Корпуса могут быть оснащены съемной нижней крышкой и сквозным шибером. Корпуса изготавливаются из высокопрочного чугуна, цветного металла или легированной стали.

Материал, из которого изготовлена задвижка оказывает прямое влияние на ее устойчивость к агрессивным средам. Так, чугунные элементы хуже противостоят воздействию:

дизтоплива,
моторного масла,
бензина,
индустриального масла.

Для того, чтобы снизить стоимость задвижки и повысить ее устойчивость к воздействию агрессивной среды, используются комбинированные задвижки – корпус из чугуна, а шибер — из легированной стали. В случае, если воздействию агрессивной среды подвергается чугун, его в целях сохранения покрывают эпоксидной смолой. В некоторых случаях в агрессивных средах используются шиберы с корпусами из высокопрочного ПВХ.

Нож

Он может быть изготовлен из толстой прокатной плиты, имеющей уплотнительные

параллельные элементы. Ножевой элемент имеет проходное отверстие, полученное сверлением. Диаметр отверстия должен равняться диаметру патрубка, к которому крепится шибер.

Шиберный элемент может иметь заостренную кромку, которая может идти под углом к закрываемому отверстию или закрывать его прямо. Это позволяет разделить элементы шиберов:

на ножевые
и гильотинные.

Заточенный элемент ножа позволяет легко перекрывать отверстия, через которые проходит вязкая или твердая среда. От величины заострения зависит возможность максимально быстрого перекрытия отверстия трубопровода.

Для изготовления ножей используется высокопрочная легированная сталь. Нож подвергается полировке, обеспечивающей максимально легкое скольжение по уплотнительным элементам и максимально плотное примыкание к краю уплотнителя или трубопровода. Качественная полировка позволяет предотвратить торможение или заклинивание при перекрытии потоков сред, имеющих большое количество твердых включений.

Уплотнители

Могут использоваться два вида уплотнителей: металлические, из синтетических компонентов.

В нефтехимической отрасли как уплотнительный материал используется нитриловая резина.
При работе с маслами и топливом в условиях пониженной температуры хорошо подходит уплотнитель на основе резиновой смеси и СКН.
В фармацевтической и пищевой промышленности широко применяются уплотнители на основе силикона.

Сальник обеспечивает герметичное прилегание верхней части устройства. Его набивка состоит из хлопчатобумажного волокна, синтетических полиматериалов, графитосодержащего материала.

Типы соединения с трубопроводами

Устройства крепятся к трубопроводам посредством:

фланцевого,
межфланцевого,
приварочного соединения.

Усиление герметичности шибера при межфланцевом или фланцевом соединении усиливается посредством специальных прокладок.

Технические характеристики шибера

Шиберная заслонка представляет собой тонкую металлическую пластинку, регулируемую вручную с помощью специальной ручки. Последняя находится снаружи трубы дымохода, чтобы пользователь мог вручную регулировать положение пластинки.

В зависимости от конструкции и типа заслонки, она устанавливается с помощью специальной металлической рамы, либо вставляется внутрь трубы и фиксируется осевым прутом.

Шибер в дымоходе выполняет следующие функции:

увеличивает силу тяги при сложных погодных условиях;
повышает интенсивность горения в топке за счет усиления притока кислорода;
уменьшает тягу при сильном гуле в печной трубе во время сильного ветра;
экономит топливо за счет уменьшения интенсивности горения;
предотвращает утечку тепла после прогрева каменки.

Чтобы понять назначение этой детали для дымоходной конструкции, нужно разобраться с тем, что такое шибер в печи. Заслонка обеспечивает изменение силы тяги в агрегате за счет регулировки горения топлива в топке.

Этот элемент имеет немаловажное преимущество – он обладает низким сопротивлением относительно оставшихся газовых пузырьков, которые необходимо выводить наружу из помещения. Когда дымоход находится в нерабочем состоянии, тогда задвижка полностью закрыта. Для изготовления шиберной задвижки для печей и каминов чаще всего используют нержавейку – сталь, наименее поддающуюся коррозийным процессам

Для изготовления шиберной задвижки для печей и каминов чаще всего используют нержавейку – сталь, наименее поддающуюся коррозийным процессам

Толщина металла должна составлять один миллиметр

Для изготовления шиберной задвижки для печей и каминов чаще всего используют нержавейку – сталь, наименее поддающуюся коррозийным процессам. Толщина металла должна составлять один миллиметр.

Это устройство позволяет контролировать и регулировать тягу в систему отвода дыма. В переводе с немецкого языка,

шибер («schieber) означает деталь, которая выполнена из определенного металла.

Для исключения этих опасных и неприятных моментов, в системе дымоотвода и устанавливается шиберная заслонка. Она предотвращает деление газовых пузырьков, которые не должны подвергаться разделению.

Шиберную заслонку рекомендуется устанавливать при отоплении газом, углем, твердым топливом.

Являясь основным регулятором тяги внутри дымохода, шибер регулирует горение топлива. Для уменьшения тяги и снижения интенсивности пламени в топке, достаточно прикрыть шиберную задвижку. Для увеличения тяги, напротив, необходимо ее открыть.

По сути дела, шибер – это обычная металлическая пластина, позволяющая регулировать тягу.

Ее можно устанавливать как в системах одно стенных котлов, так и в двустенных.

Как правило, задвижку устанавливают на начальном отрезке дымохода (на первом метре), так как именно этот участок остается не утепленным.

А вот на участок хорошо утепленной дымоходной трубы, напротив, не рекомендуется устанавливать задвижку. Особенно если речь идет о двухконтурных трубах. При расширении металла внутренней и внешней трубы, шиберную заслонку может заклинить.

Итак, основными задачами шиберной задвижки являются:

Функция регулятора тяги в дымоходе.
Частичное перекрытие сечения дымоходного канала.
Регулятор интенсивности горения пламени в топке.

Классификация устройств по типу запорного элемента трубопроводной арматуры.

Разнообразие трубопроводной отсекающей арматуры велико, поэтому для начала попробуем разобраться с конструкционными различиями затвора. Нужно отметить, что выполнение аналогичных функций может происходить разными элементами, с разным принципом действия затвора.

Перечислим основные виды:

Задвижка. Вдоль уплотнительных колец с поступательным движением перемещается уплотнительный клин. В действие его приводит шток. К преимуществам таких устройств относят малое гидравлическое сопротивление. К недостаткам: в загрязненных средах быстро изнашивается клин и уплотнительные кольца, зачастую для закрытия/открытия необходимо приложить много усилия, поэтому на больших диаметрах используется редуктор, срабатывание происходит медленно;
Вентиль. Его затвор обладает перпендикулярным движением относительно уплотнительной поверхности. Плюсы вентилей: высокая герметичность, малые габаритные размеры. Минусы: высокое гидравлическое сопротивление, необходимость сильного усилия при закрытии, противодавление среды. Такие элементы на своем корпусе имеют направление движения потока;
Кран. Яркий представитель таких устройств – шаровый кран. У него затвор имеет форму шара, который выполняет вращательное движение относительно своей оси и вдоль уплотнительных колец. Его преимуществом является оперативное срабатывание, приемлемые габариты, хорошая герметизация, минимальное гидросопротивление, рабочая среда не создает противодавления. Недостатками являются быстрый износ герметизирующих механизмов на абразивных и загрязненных средах, поэтому для них используют краны специального исполнения, но самым важным недостатком всё же является невозможность регулировать поток, и хотя есть разработки, позволяющие регулировать поток шаровым краном, но в большинстве случаев это только запорная арматура;
Поворотный затвор типа «баттерфляй». Очень простая арматура, имеет крайне малую строительную длину и невысокую цену. Плюсы: быстрое срабатывание, низкое сопротивление, компактность, низкое усилие закрытия, возможность применения, как на жидких, так и на газообразных средах. Минус – имеет низкую герметичность и невысокий срок службы.Однако стоит отметить, что этих минусов лишены «баттерфляи» с двойным и тройным эксцентриситетом, которые являются лидерами по герметичности, а также имеют возможность регулировать поток.

В такой конструкции резьба шпинделя и ходовая гайка расположены снаружи корпуса арматуры. Шпиндель нижним концом соединён с затвором и при вращении ходовой гайки для открытия задвижки совершает вместе с затвором только поступательное перемещение, при этом верхний конец шпинделя выдвигается на величину хода затвора. Для возможности перемещения шпинделя ходовая гайка поднята над верхней частью крышки (то есть над сальником) примерно на величину хода затвора в конструкции, которую называют бугельным узлом.

Достоинствами такой конструкции являются отсутствие вредного воздействия рабочей среды на ходовой узел и свободный доступ для его технического обслуживания, а следовательно меньший износ сальникового уплотнения и более высокая надёжность резьбовой пары и сальника.

Недостатком таких задвижек является увеличение строительной высоты и массы за счёт выхода шпинделя из крышки не менее, чем на диаметр прохода и необходимость по этой причине при монтаже оставлять свободное место для выхода шпинделя.