Затвор дисковый поворотный: типы и применение

Затвор дисковый поворотный: типы и применение

Дисковые поворотные затворы относятся к категории запорной и регулирующей промышленной трубопроводной арматуры, отвечающей за перекрытие или регулирование потока среды на данном участке. Запорный элемент представляет собой диск, вращающийся вокруг своей оси (осевые) или вокруг иной оси/осей (эксцентриковые). Незаменимы для монтажа в магистральных и других промышленных трубопроводах, где высоки требования к герметичности.

Конструкция дисковых затворов

Схема конструкции трубопроводного затвора очень проста: в кольцеобразном корпусе на оси, пронизывающей затвор сверху вниз, проворачивается запирающая заслонка. Причем если запирающий элемент дискового затвора поворачивается под углом 90 градусов (к направлению движения потока), то течение жидкости или газа в трубопроводе останавливается – заслонка перекрывает пропускное отверстие.

Соответственно, отклонение заслонки от перпендикулярной плоскости позволяет регулировать пропускную способность трубопровода в пределах от относительной герметичности узда (затвор стоит перпендикулярно) до полной проницаемости (затвор развернут параллельно оси трубопровода).

Поворотная ось, к которой крепится заслонка, входит в корпус в зоне «седла» — герметически изолированного утолщения в верхней части затвора. К верхней части оси крепится рукоять, маховик или вал управляющего привода. Таким образом, проворачивая рукоять (вращая маховик или активируя привод) оператор может регулировать пропускную способность трубопровода. Причем управление дисковыми затворами осуществляется либо непосредственно оператором (ручная схема), либо программируемым приводом (автоматическая схема).

В качестве конструкционного материала корпуса затвора используется высокопрочный или серый чугун. Заслонка изготавливается из конструкционной или нержавеющей стали. На месте прилегания заслонки к корпусу обустраивается уплотнительный выступ, оснащаемый резиновым кольцом

Монтаж затвора осуществляется путем фланцевого соединения. Поэтому на торцах корпуса устройства имеются перфорированные площадки-фланцы, рассчитанные под болтовую стяжку.

Достоинства и недостатки устройств дискового типа

К плюсам конструкции относятся:

• лёгкость установки;
• обладают небольшим показателем гидравлического сопротивления;
• могут выступать в качестве регулирующих элементов;
• обладают широким ассортиментом размеров и диаметров;
• в случае протечки уплотнительный элемент легко заменить;
• имеют неплохую термостойкость;
• относительно низкая стоимость.

На затворы больших диаметров устанавливаются приводы разных типов, вручную таким устройством управлять невозможно

• при ручном типе управления системой, которая имеет большой диаметр, обязательным правилом является установка редуктора.
• высокие показатели герметичности имеют только устройства с мягким резинотехническим уплотнением. Цельнометаллические модели не так хорошо справляются с перекрытием подачи жидкости.
• в случае использования устройства в качестве регулирующей заслонки, получение пропускных характеристик затруднительно.

В чем разница между стандартными задвижками и дисковыми затворами

Преимущества дисковых затворов над основным видом затворной арматуры – задвижками наглядно можно продемонстрировать на примере сравнения основных параметров этих видов запорной арматуры. Для сравнения достаточно взять следующие параметры:

• Принцип работы, и управления;
• Конструктивные особенности;
• Время и простота приведения в необходимое положения частичного или полного закрытия;
• Надежность и герметичность перекрытия трубопровода;
• Простота эксплуатации и ремонта;
• Частота возникновения нештатных ситуаций.

Основным принципом работы задвижки выступает возвратно-поступательное движение, в то время как дисковый затвор перекрывает трубопровод поворотом диска. Перемещение запирающего элемента задвижки осуществляется при помощи винта, в то время как дисковый затвор запирается путем поворота диска на 90 градусов вокруг оси. Для управления задвижкой в сложных технологических схемах, или задвижках большого диаметра применяется или ручной способ или элементы, оснащенные электрическими двигателями или гидросиловой установкой. Для управления затвором применимы, кроме этих способов еще и пневматический вариант системы закрытия. Таким образом, дисковый затвор позволяет использовать значительно больше вариантов использования дополнительного оборудования систем управления.

По сравнению с задвижкой затвор имеет в своей конструкции намного меньше деталей, что сказывается на его размерах и весе. Такие преимущества делают затворы более предпочтительными для оборудования, устанавливаемого в ограниченном объеме, например, в судостроении, химической промышленности. Дисковые затворы могут устанавливаться на значительной высоте без дополнительного усиления конструкции, ведь по сравнению с обычными задвижками детали для больших диаметров весят от 3 до 8 раз меньше.

Во время работы, для перекрытия дискового затвора достаточно повернуть ручку на 90 градусов, в то же время для перекрытия задвижки, необходимо как минимум сделать 5-6 полных оборотов колеса управления, что значительно увеличивает время. Кроме того, при использовании затвора в качестве дозатора на нем легче установить заданный режим путем фиксации рукоятки на шкале поворота и эта операция делается намного быстрее.

Герметичность закрытия в дисковом затворе обеспечивается большим уплотнительным элементом по всему диаметру диска, в то время для задвижек плотность соединения обеспечивается относительно небольшим уплотнителем, который более подвержен износу из-за возможности немного «поджать» винт. При постоянном использовании такие уплотнители чаще выходят из строя.

Для дисковых затворов характерна высокая надежность и простота ремонта, ведь замена уплотнителя проводится намного проще, чем разборка задвижки, при этом визуально проконтролировать результаты ремонта затвора проще и легче чем задвижки.

Используемые в задвижках винты, сальники, уплотнители и резьбовые соединения более требовательны к техническому обслуживанию и более затратные при ремонте, сама конструкция задвижки способствует образованию отложений, коррозии и оседанию твердых частиц. Основной проблемой задвижек является риск заклинивания, требующего дополнительных усилий для открытия или закрытия заслонки.

Цены на затвор дисковый

Устройство затвора

Внутри данного механизма можно увидеть:

• вал;
• втулку;
• диск;
• кольцевой уплотнитель.

Сталь, из которой сделаны «внутренности» устройства, должна не только выдерживать беспрецедентные перепады температур, но и успешно противостоять давлению и агрессивным средам, сопровождающим ток веществ по трубе.

Принцип работы агрегата прост: его механизм поворачивается под прямым углом и перекрывает ток рабочей среды, либо уменьшает его силу, поворачиваясь под меньшим углом.

Особенности и преимущества дисковых затворов с пневмоприводом

Дисковый затвор с пневмоприводом – наиболее востребованный элемент трубопроводной арматуры на сегодняшнем рынке. Его конструкция отличается простотой и легкостью в эксплуатации. При условии, что изделие создано из высококачественных материалов, такой затвор может послужить надежным герметизирующим прибором на протяжении долгих лет.

Затвор дисковый поворотный с пневмоприводом, также известен, как баттерфляй, прозванный так за особенности своей формы. В основе его конструкции всего два базовых элемента – диск и цилиндрический корпус. Суть работы данного вида арматуры, сводится к тому, что внутренний диск вращается вокруг оси, которая диаметрально проходит через сам пневмопривод. Регулировка поворотов диска, осуществляется при помощи вала, один конец которого выходит наружу, соединяясь с приводом. Вмонтированный подшипник «скольжения» значительно облегчает процесс вращения.

Герметизацию от внешней среды обеспечивают прокладка и сальник. Материал, из которого они изготовлены, обусловливает долговечность работы затвора, а также определяет степень герметичности.

Сфера применения и принцип работы

Затвор с пневмоприводом незаменим для локализации и прекращения подачи рабочей среды. Без данного элемента трубопроводной арматуры, невозможно представить эффективную работу в таких сферах, как:
• тепло- и водоснабжение;
• функционирование компрессорных станций;
• добыча нефти и газа;
• трубопроводная транспортировка нефтегазовой продукции;
• пожаротушение;
• обслуживание предприятий ЖКХ и частных домовладений.

Затвор дисковый с пневмоприводом способен не только перекрывать поток рабочей среды, но также может регулировать расход жидкостей или газа, что делает его незаменимым на любом современном предприятии тяжелой промышленности. На заводе «Адмирал», проектируют и производят затворы дисковые с резиновым уплотнением. Подробнее на этой странице.

Виды затворов с приводом

В современной промышленности различают два основных вида затворов:
• с пневмоприводом;
• с электроприводом.

Их принцип работы очень похож, но с той лишь разницей, что управление затвором с электроприводом может осуществляться дистанционно, а также позволяет синхронизировать функционирование трубопроводных коммуникаций. Пользуясь электроприводом, можно открывать и закрывать подачу рабочей среды на нескольких объектах или участках одновременно.

Дисковый затвор с пневмоприводом не может похвастаться возможностью удаленного контроля или синхронизации, но отличается большей долговечностью. Ему не страшны перегревы, а в случае превышения момента сопротивления, пневмопривод не выйдет из строя.

Преимущества затвора с пневмоприводом

Наравне с шаровыми кранами, пневмоприводные затворы признанными одними из самых прогрессивных и надежных типов арматуры. Главными достоинствами конструкции являются:
• компактные габариты;
• небольшая масса;
• просто конструкции обеспечивает долговечность эксплуатации;
• не требует частых ремонтов, а в случае поломки легко чинится;
• может применяться для трубопроводов разного диаметра;
• быстродействие – закрытие / открытие подачи рабочей среды можно производить немедленно и без отлагательств.

Весь этот ряд достоинств, выгодно выделяет затвор дисковый поворотный с пневмоприводом на фоне других аналогов трубопроводной арматуры.

Особенности монтажа

Установка затворов на трубопровод осуществляется между фланцами с последующей приваркой встык, как требуют того нормы ГОСТ 12821-80. Диаметр дисковых затворов должен точно соответствовать диаметру фланцев.

Не допустимо, применять для монтажа фланцы, внутренний диаметр которых меньше от диаметра поворотного дискового затвора. Данное нарушение может привести к нарушению и блокировке дискового элемента конструкции.

Также, не рекомендуется применять фланцы, внутренний диаметр которых превышает номинальный диаметр дискового поворотного затвора. В таком случае, фланцы не смогут полноценно перекрыть седловое уплотнение конструкции, что приведет к деформациям и повреждениям.

При сварке, уплотнительные манжеты должны равномерно совместиться с уплотнительной поверхностью фланца. Применять к манжетам дополнительные прокладки не потребуется. Обязательно стоит немного приоткрыть диск, во избежание его зажатия во время сварки.

Обратившись к специалистам завода «Адмирал» Вы сможете не только подобрать подходящий для вашего производства затвор, но также получите исчерпывающую консультацию по особенностям эксплуатации и монтажа трубопроводной арматуры.

Достоинства и недостатки затвора дискового поворотного

Дросселирование рабочей среды

Зачастую, перед техническими специалистами стает вопрос выбора между клиновой задвижкой и поворотным дисковым затвором.

Дисковый затвор имеет преимущество в скорости открытия и закрытия, а также может предоставить более плавное дросселированние рабочей среды, для чего как правило предполагается несколько промежуточных положений рукоятки. Стоит учитывать, что точность регулирования затвора не высока.

Чтобы избежать износа диска, кавитации и разрушения уплотнения рабочей средой, поворот диска осуществляется в диапазоне от 15 до 75°С.

Герметичность

На поворотных затворах достигается герметичность класса А, соответствующая ГОСТу 9544-93. Столь хорошая герметичность обеспечивается эластичными уплотнениями, износ и потеря герметичности происходит постепенно.

Потеря герметичности проточной части из-за механических примесей в среде, возникает крайне редко, так как у поворотного затвора нет застойных зон, в отличии от задвижек или шаровых кранов.

Крайне важно для достижения долговечной работы затвора и обеспечения высокой герметичности произвести квалифицированный монтаж.

Удобство монтажа

1. Данное трубопроводное оборудование можно устанавливать в любом положении. Затворы больших диаметров, все же, рекомендуют устанавливать так, что бы шток находился в горизонтальном положении, это снизит вероятность заклинивания из-за попадания твердых частиц в область штока.
2. Дисковый затвор имеет малую длину и по весу намного меньше клиновой задвижки или седельного клапана такого же диаметра. Также для определенных диаметров рекомендовано устанавливать затвор под углом к оси, чтобы не было застойных зон.
3. При фланцевом соединении, монтаж изоляции производить очень удобно, так как диаметр фланцев на поворотном затворе не превышает диаметр фланцев на трубопроводе.

Автоматизация

Поворотный дисковый затвор может управляться не только вручную, но и

• пневматическим,
• электрическим,
• гидравлическим
• или механическим приводом.

С различными вариантами исполнения поворотного затвора Вы можете ознакомиться в каталоге, произведя отбор по критериям «Производитель» — «ARI-Armaturen» или выбрав необходимый вариант в разделе «Тип трубопроводной арматуры»

Плюсы и минусы

Дисковый затвор не имеет сложную конструкцию, он прост в эксплуатации и ремонте. Не требует особенного обслуживания. Дисковый межфланцевый затвор применяется во многих промышленных сферах, он также популярен из-за своей доступной ценовой политики.

Плюсы устройства:

• Небольшой вес и габариты. Это устраняет большинство проблем при транспортировке и установке изделия.
• Простая конструкция, которая заключается в небольшом количестве элементов.
• Быстрый ремонт, в который входит замена уплотнительных составляющих и «рабочих» элементов устройства.
• Основные механизмы затвора невосприимчивы к воздействию абразивных веществ. Данное качество позволяет проводить эксплуатацию устройства в соответствующей среде.
• Дисковый затвор межфланцевого типа имеет продолжительный срок эксплуатации.
• Устройство доступно и обладает адекватной ценовой политикой.

К сожалению, дисковый затвор имеет и ряд недостатков, к которым относятся:

• Без установки дополнительного уплотнителя на поверхность диска, система не обладает требуемой герметичностью.
• Система плохо воспринимает даже малейшие перепады давления. Избыточные показатели быстро нарушают работу затвора.
• Конфигурация не позволяет регулировать силу потока, а обеспечивает только полное перекрытие или открытие системы.

1. Поворотный, тип butterfly
2. Поворотный затвор с двойным эксцентриситетом (2-х эксцентриковый)
3. 3-х эксцентриковый дисковый поворотный затвор
4. 4-х эксцентриковый дисковый поворотный затвор

Затвором (подвижной частью запорного органа) этих устройств может быть плоский диск или двояковыпуклый (линзовый), чечевичного сечения.

Конструкция дисковых затворов даёт возможность применения их на различных рабочих средах с обеспечением защиты от коррозии и повышенного износа внутренних поверхностей корпуса и диска, для чего используются различные способы. Самым простым из них является изготовление этих деталей из нержавеющих сталей с уплотнением резиновым кольцом (если защита не требуется, детали изготавливаются из углеродистой или легированной стали, корпуса также из чугуна). Существуют также конструкции, внутренние полости которых защищены химически- и износостойкими покрытиями в виде эластомерных или резиновых вкладышей в корпусе и резиновых или полимерных покрытий диска, что заменяет собой дополнительные прокладки.

Присоединение затвора к трубопроводу чаще всего стяжное, то есть отверстия по краю корпуса арматуры пронизывают шпильки от одного фланца трубопровода до другого, что идеально подходит к конструкции устройства, в редких случаях затворы изготавливаются с собственными фланцами для соединения с обратными фланцами трубопровода.

Управление дисковыми затворами сходно с управлением шаровыми кранами, так как эти типы арматуры требуют для полного открытия поворота запирающего элемента на 90°. Оно осуществляется вручную (на больших диаметрах с маховиком и редуктором) или механизированно, с помощью однооборотных или (для больших диаметров) многооборотных электроприводов, а также поршневых пневмо- и гидроприводов.

Разновидностью дисковых затворов являются герметичные клапаны, применяемые для установки на трубопроводы малых диаметров для небольших давлений и на воздуховоды, также с небольшими давлениями [6] [7] .