JU I SREDNJA ŠKOLA ‘’Dr. Husein Džanić’’ Velika Kladuša

MATURSKI RADTema: Ispusnice – vrste i ugradnja

Učenik: Hamzić Adnan Mentor: Suljić Fikret dipl.ing.maš. IIIpvi1

1

1. Uvod

Ispusnice imaju zadatak da spriječe, kada je to potrebno, proticanje tečnosti, gasova, para, itd. kroz cijevi ili otovre.

Po konstrukciji i načinu dijelovanja razlikuje se četiri osnovne vrste ispusnica: ventili, priklopci, zasuni i slavine.

Ispusnice imaju široku primjenu u izgradnji kućnog vodovoda, i ne samo kućnog vodovoda nego i šire, jer svaki završetak cjevovoda većinom ima jednu vrstu ispusnice, također ispusnice se koriste i ne samo na krajevima cjevovoda nego u svakom slučaju gdje je ona potrebna, a može biti potrebna na mnogo mjesta počevši od bazena (vodovodni), pa do svakog krajnjeg korisnika.

2

2. Zatvarači cijevnih vodova

Za obustavljanje, odnosno za reguliranje, poticanja u cijevnim vodovima služe razne vrste zatvarača koji se mogu podijeliti u dvije grupe:1) ventili i priklopci,2) zasuni i slavine.

Za svaku od ove dvije grupe mjerodavan je način na koji se vrši otvaranje i zatvaranje proticanja. Kod ventila i priklopaca dio za zatvaranje se odiže sa svog sjedišta. Pri tom je kod ventila odizanje pravolinijsko i okomito na ravninu sjedišta, a kod priklopaca ono dolazi usljed obrtanja ploče za zatvaranje oko njene osovinice.

Kod zasuna i slavina dio za zatvaranje se kreće poprečno na ravninu sjedišta i pri tom klizi po ravnom, cilindričnom ili koničnom sjedištu. Prema obliku sjedišta, organ za zatvaranje ima ili pravolinijsko ili obrtno kretanje. Iz toga proizlazi da se pri otvorenom poprečnom zatvaraču (zasunu ili slavini) dobija potpuno slobodan prolaz, pošto se tada sam organ za zatvaranje nalazi izvan struje radnog fluida. Stoga su i otpori pri proticanju kroz zasun neznatni. Kod ventila uobičajenih konstrukcija, naprotiv, pri proticanju javlja se skretanje sa pravca struje u vodu, a ploča za zatvaranje nalazi se u struji radnog fluida. Usljed velikih otpora pri prolazu kroz ventil javlja se znatan gubitak pritiska u vodu, naročito pri velikim brzinama proticanja.

U određenim uslovima proticanja, ovaj gubitak pri prolazu kroz ventil može iznositi onoliko koliko i gubitak u ravnom vodu dužine 100 metara, a kod zasuna – koliko i gubitak u ravnom vodu dužine 2 m.

Od zatvarača cijevnih vodova se traži:1) da potpuno zaptivaju i stoga materijal sjedišta treba da je otporan prema

mehaničkim i hemijskim uticajima fluida i da je izdržljiv na visokim temperaturama,

2) da omogućuju nesmetan prolaz, tada usljed neznatnog otpora proticanja i gubitak radnog pritiska u vodu neznatan,

3) da su pristupačni zbog pregleda i održavanja zaptivnih površina.4) da se mogu ugraditi u standardne cjevovode i da zauzimaju malo mjesta.

2.1. Ventili i priklopci

Ventili služe ili u svojstvu zatvarača cijevnih vodova ili u svojstvu organa za razvođenje radnog fluida. Ovdje se razmatraju ventili samo kao organi za zatvaranje. Prema njihovom zadatku razlikuju se:

1. ventili opšte namjene, kod kojih se obustavljanje protoka vrši primjenom ručnog točka;

2. sigurnosni ventili koji štite cijevne vodove, rezervoare i si. protiv visokih pritisaka i sami se otvaraju pri prekoračenju dozvoljenog pritiska;

3. odbojni ventili spriječavaju proticanje radnog fluida u obratnom pravcu na taj način što sami zatvaraju prolaz pri prekidu protoka;

4. redukcioni ventili svode visoki pritisak fluida na potrebni radni pritisak, kao npr. ventil pri autogenom varenju.

3

Prema načinu ugradnje treba razlikovati »protočni« ventil od ugaonog ventila. Protočni ventil ugrađuje se između dijelova cjevovoda koji leže u jednom pravcu; ulazni i izlazni obodi tada su međusobno paralelni. Ugaoni ventil ugrađuje se između dijelova cjevovoda koji međusobno zatvaraju ugao od 90°. Tada izlazni obod leži pod uglom 90° u odnosu na ulazni.

Protočni ventili mogu biti ili sa ravno ili sa koso položenim sjedištem. U odnosu na starije konstrukcije, ventil sa koso postavljenim vretenom omogućuje proticanje bez vrtloženja i mrtvih uglova i sa sasvim neznatnim skretanjem sa pravca struje. Kad je takav ventil otvoren, ploča se nalazi izvan struje fluida. Naročito male otpore daju ventili sa eliptičnim presjekom proticanja, si. 272. Takvi ventili su nešto duži a podizanje ploče je znatno veće nego kod uobičajenih konstrukcija.

Ventili, u poređenju sa zasunima, imaju malu konstrukcionu visinu H, pošto im je malena i potrebna visina podizanja ploče. Ali ovo ima i svoju manu u tome što se ventili na taj način vrlo brzo otvaraju i zatvaraju, što može imati za posljedicu opasne udare u cjevovodu, naročito ako su u kretanju velike mase sa velikim brzinama.

2.1.1. Sigurnosni ventili

Zadatak sigurnosnog ventila sastoji se u tome da pri prekomjernom povećanju pritiska u kotlu, cilindru ili cijevnom vodu, otvori izlaz i ispusti suvišak pare, plina ili tečnosti i kada se na taj način uspostavi normalni pritisak, ventil se automatski zatvori.

Razlikuju se dva osnovna tipa sigurnosnih ventila:1) ventili opterećeni utegom,2) ventili opterećeni oprugom.

Jednostavnu konstrukciju sigurnosnog ventila za stabilne parne kotlove predstavlja sl. 1. U ventilskoj komori A, koja je vezana sa parnim prostorom kotla, ugrađeno je sjedište S, na kome se nalazi ploča P sa'rebrima za vođenje. Pritisak od utega G prenosi se preko poluge H i štapića B i opterećuje odozgo ploču P, koja na taj način hermetično zatvara izlaz pare iz kotla.

Slika 1. Ventil s utegom

4

Ventili sa oprugom, sl. 2, upotrebljavaju se, uglavnom, kod pokretnih kotlova. Komora A sigurnosnog ventila zatvorena je pločom P na kojoj su predviđena rebra za vođenje. Pritisak od sabijene zavojne opruge prenosi se preko tanjirastih oslonaca E i F i štapića C na ventilsku ploču P. Kad pritisak u kotlu nadvlada pritisak opruge, podiže se ventilska ploča i ispušta paru napolje.

Slika 2. Ventil s oprugom

2.1.2. Redukcioni ventil

Zadatak redukcionog ventila je da visoki pritisak radnog fluida svede na manji i da ga održava na određenoj visini. Oni se upotrebljavaju kada se instalacije, mašine i aparati koji rade sa niskim pritiskom priključuju na vodove visokog pritiska.

Slika 3. Redukcioni ventil

Slika 3. prikazuje jednostavnu konstrukciju redukcionog ventila za paru. Sniženje pritiska postiže se gušenjem pare pri njenom prolazu kroz uzane otvore

5

redukcionog ventila. Ukoliko su manji presjeci proticanja, utoliko je veći pad pritiska. Ventil se sastoji od kućice u kojoj su namještene dvije potpuno rasterećene ploče P vezane zajedničkim drškom za klip K, koji se nalazi pod pritiskom opruge O. Pomoću navrtke N opruga se reguliše na određeni niski pritisak P2. Para visokog pritiska »Px« dolazi u smjeru strelice. Ako je pritisak u priključenom vodu manji od »P2«, podiže se pod pritiskom opruge klip K, a prema tome se podižu i ploče P, pa će se usljed povećanja presjeka proticanja smanjiti prigušivanje, a pritisak u vodu će se povećati na vrijednost »P2« koja odgovara stanju ravnoteže. Ako u priključenom vodu pritisak, iz ma kojih razloga, naraste iznad zadane vrijednosti »p2«, tada će para nadvladati pritisak opruge i potisnuće klip; time se smanji presjek proticanja i poveća gušenje pare; ravnoteža će se uspostaviti kad se pritisak snizi na vrijednost »pa«.

2.2. Priklopci

Priklopci sa obrtnom osi koja se nalazi izvan presjeka proticanja, upotrebljavaju se za niske pritiske i odlikuju se vrlo jednostavnom konstrukcijom. Hermetično zatvaranje presjeka proticanja, koji se nalazi u vertikalnoj ravnini, osigurava se na taj način što se osovina O priklopca optereti spolja pomoću poluge sa utegom.

Naročitu vrstu sprava za zatvaranje cijevnih vodova sačinjavaju priklopci koji su simetrični s obzirom na os oko koje se obrću. Oni služe za regulisanje protoka plinova i tečnosti. Priklopci čija se obrtna osa nalazi u sredini gotovo su potpuno uravnoteženi, tj. rasterećeni od pritiska materije koja protiče. Zbog neznatnih otpora, koji se sastoje uglavnom iz otpora u zaptivaču, rukovanje priklopcima je lako i jednostavno. Po svojoj konstrukciji priklopci su najjednostavnija sprava za regulisanje proticanja u cijevima. Pri njihovom otvaranju ne nastupa promjena pravca kretanja i stoga su otpori pri rukovanju neznatni. Glavna im je mana što ne mogu da zaptivaju potpuno hermetično.

2.3. Zasuni

Zasuni se primjenjuju kod mašina radilica i motornih mašina u svojstvu zatvarača za vodu, paru, vazduh i plinove. Mogu imati raznovrsne oblike a često i vrlo velike dimenzije. Imaju manju dužinu nego ventili i daju slobodan prolaz bez promjene pravca kretanja i veličine presjeka proticanja. Stoga su kod njih, za razliku od ventila, otpori pri proticanju neznatni, a prema tome je neznatan i pad pritiska uslovljen ovim otporima. Usljed toga se zasunima sve više daje prednost pred ventilima, i to naročito u vodovima visokog pritiska s velikim brzinama proticanja, gdje bi pad pritiska, zbog otpora pri prolasku kroz ventil, bio naročito osjetan. Konstrukcija zasuna omogućuje, po potrebi, brže ili polaganije zatvaranje, što je od velike važnosti naročito kod velikih vodovodnih instalacija, gdje bi nagla otvaranja i zatvaranja mogla izazvati vodeni udar, tj. veliki porast pritiska u vodovima, pa i prskanje cijevi.

Zasuni imaju niz mana koje im, naročito kod pare visoke temperature, ograničavaju primjenu: visina podizanja ploče je velika, što zahtijeva veliku konstrukcionu visinu zasuna. Usljed međusobnog klizanja, zaptivne površine lako se kvare, a njihovo održavanje je otežano zbog slabije pristupačnosti. Kad je zatvarač samo djelimično otvoren (pri regulisanju protočne količine), javljaju se jaka vrtloženja

6

iza zasuna i mogu nastati opasne oscilacije u ovom dijelu cjevovoda. Kod muljevitih ili inače nečistih tečnosti, ovakva vrtloženja naročito štetno utiču na zidove. Slika 4. predstavlja konstrukciju zasuna koja je podesna za oba smjera proticanja. Glavni su elementi ove konstrukcije: ploča P, koja vrši zatvaranje, ogledalo, koje sačinjavaju prstenovi A po kojima klizi ploča, oklop O, poklopac B sa zaptivačem C i vreteno V sa ručnim točkom T. Ploča je vezana sa vretenom navrtkom F, koja treba da ima izvjesnu slobodu u svom sjedištu, da ne bi vreteno, pri otvaranju zasuna, bilo izloženo savijanju, usljed pritiska radne materije na ploču P, već da bi se ovaj pritisak mogao slobodno prenijeti na vodice H, izlivene na oklopu. Pri obrtanju točka T podiže se ili spušta duž vretena ploča P, pošto je obrtanje prizmatične navrtke F spriječeno njenim položajem u četvorougaonom otvoru. Kod ovakvih konstrukcija visina zasuna se, prema tome, ne mijenja, pošto se vreteno ovdje uopšte ne pomjera u aksijalnom pravcu.

Slika 5. Zasun Podesan u oba smjera proticanja

2.4. Slavine i obrtni zasuni

Predstavljaju najpodesniju vrstu zatvarača za cjevovode manjih prečnika pri manjim radnim pritiscima. U poređenju sa ventilima lako se i brzo otvaraju i zatvaraju, konstrukcija im je jednostavna i vrlo podesna za rukovanje, zapremaju malo prostora i omogućuju lako regulisanje protočne količine.

Glavni sastavni dijelovi slavine su kućica A i konus B, sl. 6, koji se međusobno zaptivaju nalijeganjem fino uglačanih koničnih površina, obično sa konusom 1 : 6. Kod cijevnih vodova manjih prečnika, otvor u konusu ima kružni presjek. Kod većih prečnika konus dobija otvor trapeznog oblika, jer bi se inače dobile pretjerano velike dimenzije konusa i slavine. Odnos dimenzija u tom slučaju obično se računa prema h = (2,5 ÷ 3) a. Da bi se postigla dovoljna postupnost prelaza između kružnog i

7

trapezastog presjeka, treba da je presjek proticanja u konusu za oko 10% veći od poprečnog presjeka cijevi. Zaptivne površine kod slavina mogu biti cilindrične i konične. Slavine sa cilindričnom zaptivnom površinom imaju u sjedištu neznatan otpor trenja i lako se obrću. Stoga kod njih praktično nema habanja odnosno oštećenja zaptivnih površina.

Slika 6. Slavina

Kod slavina s koničnim krajevima, pritisak potreban za zaptivanje na sjedištu postiže se ili pritezanjem navrtke ili pritiskom opruge. Usljed relativnog klizanja pri otvaranju i zatvaranju, ovdje su zaptivne površine izložene habanju. Uprljane površine pri tom se lako zaribaju. Kad su površine oštećene ili deformisane teško se postiže uspješno zaptivanje, a potrebne su i velike sile za otvaranje i zatvaranje.

Manja oštećenja se mogu ispraviti naknadnim dotjerivanjem i glačanjem. Veća se ne mogu odstraniti zbog toga što je i mogućnost pomjeranja konusa u aksijalnom pravcu ograničena samom konstrukcijom. Navrtka za pritezanje treba da se, pri otvaranju i zatvaranju slavine, obrće zajedno sa konusom. U protivnom bi uticala na veličinu zaptivnog pritiska u sjedištu. Zato se podmetač ispod navrtke stavi na četvrtasti završetak konusa. Tada se, pri otvaranju i zatvaranju, cijeli ovaj sklop zakreće za određeni ugao kao jedna cjelina. Radi naknadnog glačanja sjedišta, predviđene su na dijelovima slavine cilindrične površine: E kod konusa i F kod kućice. Slavine s koničnim krajevima mogu se vezati za cjevovod obodima, naglavcima i preklopnim navrtkama.

Slavine se izrađuju od materijala otpornih prema habanju i hrđanju, a podesnih za glačanje. U obzir dolazi liveno gvožđe, mesing i razne bronze. Ako je konus od bronze, u kućici od LG može biti ugrađena bronzana čahura. Slavine za kiseline podstavljaju se debljim slojem olova. Mogu biti takođe od ilovače, stakla, keramike i sl.

Usljed toga što pritisku radnog fluida izložena uvijek ista strana konusa i kućice, zaptivne površine se neravnomjerno habaju. U tom pogledu je bolje ako se konus izradi od mekšeg materijala nego kućica. Tada će habanju biti izložen uglavnom

8

konus, a njegova naknadna obrada je lakša nego obrada zaptivne površine kućice. Radi pravilnog održavanja zaptivnih površina važna je primjena naročitog ključa za rukovanje. Slavine imaju tu manu što se njihove radne površine neravnomjerno troše usljed toga što se pritisak radne materije prenosi uvijek na istu stranu konusa i kućice. Pravilno održavanje radnih površina postiže se primjenom naročitog ključa za rukovanje. Ovi ključevi omogućuju zakretanje konusa samo u jednom smjeru, dok se obratno okretanje ključa uopšte ne prenosi na konus, već se ključ tada slobodno obrće oko osi konusa. Na taj način će pritisku radne materije biti izložena na-izmjenično jedna i druga strana konusa pa će i njegovo habanje biti ravnomjernije.

Slavine većih dimenzija, namijenjene većim pritiscima, a takođe i slavine koje se u toku rada zapeku ili zarđaju, vrlo teško se otvaraju i pod takvim okolnostima teško će se moći održati potrebno zaptivanje. Radi održavanja zaptivanja za slavine nisu podesne takođe visoke temperature, a materije koje se sprovode moraju biti slobodne od nečistoća, jer lako nastaju kvarovi na zaptivnim površinama.

Obično se smjer proticanja označi spol ja na konusu slavine crtom ili žlijebom, radi raspoznavanja da li je slavina otvorena ili zatvorena. Obično se ručni držak slavine namješta u smjeru proticanja, ali ima i izuzetaka.

Na sl. 7 dati su dijelovi trokrake slavine s obodima. Razvođenje tečnosti ovdje se vrši ili prema priključku koji leži u pravcu proticanja kao kod protočnih ventila ili prema priključku koji sačinjava ugao od 90° sa dovodnom cijevi. Kod običnih konstrukcija zaptivanje slavine se postiže pritezanjem konusa. Takve slavine treba da imaju jako đimenzionisanu kućicu da se ona ne bi deformisala pod pritiskom konusa; inače će slavina procuriti. Trajnu, potpunu hermetičnost, pri neznatnom pritisku u sjedištu konusa, omogućavaju slavine sa nabojnim zaptivačem. Zaptivni materijalse sabija ovdje između osnovnog prstena »4« i čahure za pritezanje »3«. Pritisak na zaptivnu površinu reguliše se zavrtnjem »6« na koji se oslanja konus »2«. Du žina slavine sa nabojnim zaptivačem odgovara dužini protočnog ventila istog prečnika, čime je omogućena međusobna zamjena ovih vrsta zatvarača.

9

Slika 7. Trokraka slavina

Pitanje održavanja zaptivnih površina je vrlo uspješno rješeno kod Rula-slavina. Ovdje se konus, pred samo otvaranje slavine, prinudno odiže sa svog sjedišta pomoću zakretanja ručne poluge (a ne i konusa) za 30°. Daljim zakretanjem ručice još za 90° vrši se i samo otvaranje slavine oslobođene na taj način pritiska konusa i klizanja na zaptivnim površinama. Time se izbjegnu oštećenja sjedišta i popuštanje zaptivenosti. Slično se postupa i pri zatvaranju Rula-slavine: konus se, po izvršenom zatvaranju, spušta na svoje sjedište usljed naknadnog zakretanja ručice za 30°. Ove slavine su pogodne za visoko napregnute vodove i grade se za pritiske do 300 at.

10

3. Zaključak

Često nije jednostavno donijeti odluku o tome koju i kakvu izvedbu izljevne kupaoničke armature odabrati za pojedini kupaonički element: umivaonik, kadu, tuškabinu, bide. U poplavi uistinu golemog broja modela i izvedbi, ponekad je uistinu teško reći jesu li bolje jednoručne ili dvoručne ili pak termostatske slavine. Ipak, odluka će biti mnogo lakša uz primjenu određenih jednoznačnih kriterija kao što su udobnost i jednostavnost primjene, potrošnja vode, dizajn te mogućnost i jednostavnost čišćenja i održavanja.

Kada je god u kupaonici ili nekoj drugoj sanitarnoj prostoriji potrebno ugraditi novu izljevnu armaturu, odnosno miješalicu sa slavinom, redovito se postavlja pitanje koju izvedbu odabrati. Naime, armatura koja se uobičajeno koristi za kupaoničke elemente kao što su umivaonici, kade, tuš kabine i bidei pojavljuje se u četiri osnovne izvedbe:• dvoručna• jednoručna• termostatska• automatska (rijetko za primjenu u kućanstvu).

11

Literatura

5. ''Ispusnice'', Dušan Dragojević, Novi Sad 1991.6. www.google.com

12

Sadržaj

1. Uvod 1

2. Zatvarači cijevnih vodova 22.1. Ventili i priklopci 2

2.1.1. Sigurnosni ventili 32.1.2. Redukcioni ventil 4

2.2. Priklopci 52.3. Zasuni 52.4. Slavine i obrtni zasuni 6

3. Zaključak 10

Literatura 11

13