Затвор дисковый для чего
Дисковый затвор
Назначение
Дисковый поворотный затвор – вид трубопроводной арматуры с запирающим элементом в форме диска, который вращается вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно оси трубопровода. Относятся к неполнопроходной арматуре.
Все дисковые поворотные затворы являются запорно-регулирующими, то есть ими можно отрегулировать расход рабочей среды с определенной степенью точности. Изменяя расход рабочей среды, мы можем влиять на температуру и на другие параметры.
Но есть исключение – регулирующим не является один тип затвора – двухэксцентриковый фланцевый затвор. Это связано с особенностями конструкции данного изделия. Все остальные затворы являются запорно-регулирующими.
Требования
Классификация
По функциональному назначению
Тип присоединения
По типу присоединения:
Материал уплотнения в затворе
Материал седлового уплотнения, с которым контактирует рабочая среда в 90% случаях EPDM (этилен-пропиленовый каучук). Существует огромный список веществ, которым подходит данный материал.
Второй вариант уплотнения – это NBR (бутадиен-нитрильный каучук). Основное применение – это рабочие среды, где могут быть различные продукты переработки нефти или растительного масла.
Есть еще такой материал как витон. Он обладает отличной химической стойкостью к различным агрессивным средам, имеет достаточно широкую температуру применения до 180 C.
По типу привода
Затворы могут управляться рукояткой на малых диаметрах, где не надо прикладывать большие усилия для открытия-закрытия. С рукояткой они идут до DN 300, но начиная с DN 200, мы уже рекомендуем использовать редуктор.
Второй исполнительный механизм – это, непосредственно, сам редуктор. Редуктор можно поставить начиная от DN 40.
Четверть-оборотный электропривод, который ставится напрямую на фланец затвора. Напрямую четверть-оборотные электроприводы ставятся до DN 600 включительно. Что касается затворов больших диаметров, там мы управляем уже через редуктор, если требуется автоматизация, многооборотным электроприводом. То есть, на сам затвор устанавливается четверть-оборотный редуктор, а на входной вал четверть оборотного редуктора устанавливается многооборотный электропривод, и таким образом, происходит управление.
Это оправдано с экономической точки зрения, потому что для управления большим затвором нужно очень мощный привод устанавливать напрямую, а так мы при управлении через редуктор, используя многооборотный привод менее мощный и более дешевый.
По положению затвора
По исходному положению ЗЭл (РЭл) затвора:
По наличию эксцентриситета
По наличию эксцентриситета:
Конструкция и материальное исполнение
Конструкция фланцевого затвора с двойным эксцентриситетом
Материалы
Материал изготовления корпуса:
Материал изготовления диска
Крепление диска и вала
Диск затвора крепится к валу через, так называемую, протянутую посадку, через звезду и представляет собой цельный вал в виде звездочки, к нему крепится диск затвора. Это наиболее надежное соединение вала и диска из всех вариантов, которые представлены на рынке сейчас.
Штифтовое соединение – обеспечивается малая площадь на срез и такое соединение менее надежно.
Что касается затворов большего диаметра, то есть DN 350 и выше, вал состоит из двух частей: верхнего штока и нижнего штока, и посадка, то есть крепление диска к валу, идет через через квадрат.
Любой тип затвора может быть оборудован устройством контроля положения затвора.
Направление потока
Цикл открытия-закрытия
Все дисковые поворотные затворы являются четверть-оборотной арматурой. То есть, для того, чтобы совершить цикл открытия-закрытия, нужно пройти путь в 90 градусов.
Затворы являются неполно-проходной арматурой в отличие от задвижек. Потому что даже в полностью открытом положении, диск затвора всё равно будет находиться в проходном сечении, он полностью не освободит проход. В отличии, например, от задвижки, где мы можем перевести клин в полностью открытое положение, она уйдет в корпус и проход освободится. Задвижка будет полно-проходной арматурой, затвор – неполно-проходной.
Существует характеристика дискового затвора по пропускной способности KV и измеряется в метрах кубических в час [м3/ч]. В технической документации любой запорно-регулирующей арматуры приведены диаграммы, в которых можно посмотреть параметр КV, в зависимости от определенного угла открытия диска. Измерение KV выполняется в нормальных условиях. Нормальные условия – это температура рабочей среды 20 С и перепад давления на арматуре в 1 бар или в 1 кгс/см2.
Подбор затвора
Подбор затвора, чаще всего, зависит от выбора следующих параметров:
Герметичность
Некоторые затворы имеют класс герметичности А, но чаще ниже. Также, существуют затворы с двусторонней герметичностью.
Двусторонняя герметичность – поток рабочей среды может иметь любое направление. Есть затворы, особенно это касается затворов с эксцентриситетами, где необходимо согласовывать направление рабочей среды со стрелкой на корпусе. Это связано с особенностями конструкции.
Монтаж
Большая часть затворов может монтироваться только на воротниковые фланцы, это связанно с полноценным обжимом манжеты. Монтаж на плоские фланцы запрещен, за исключением вот ограниченной серии затворов, которые имеют широкую манжету.
Основное рекомендуемое монтажное положение – это расположение оси затвора горизонтально. Потому что, если поставить затвор вертикально, могут образовываться застойные зоны. При монтаже затвора с осью расположенной горизонтально застойных зон не образовывается. В таком положении предпочтительно ставить затворы любого диаметра, вплоть до самых больших 1000, 1200 мм.
Но не всегда можно смонтировать затвор таким образом. Поэтому затворы малых диаметров, до DN 350 включительно, допускается установка вертикально, исполнительным механизмом вверх или с отклонением от вертикальной ости +- 90С. Но установка исполнительного механизма вниз образом не допускается ни для одного из типов затворов.
Преимущества
К преимуществам затворов стоит отнести:
Особенно малыми габаритами и весом обладают межфланцевые затворы. Например, задвижка имеет гораздо больший вес и габариты.
Недостатки
Это обусловлено именно конструкцией запирающего элемента. То есть, у задвижки, например, клин движется перпендикулярно потоку рабочей среды, соответственно гидравлическое сопротивление и усилие, которое нужно приложить для открытия и закрытия задвижки – значительно меньше, чем то усилие, которое нужно приложить для открытия-закрытия затвора.
Поэтому все изделия, начиная от DN 200 рекомендуется укомплектовывать редукторами либо электроприводами.
Затвор дисковый — разновидность, конструкции, правила эксплуатации и монтажа
Запорная арматура — неотъемлемая частью любых трубопроводов как промышленного, так и хозяйственно-бытового назначения. Одним из ее видов является затвор дисковый, уверенно занимающий свою нишу среди приборов аналогичного назначения.
Чтобы правильно выбрать необходимую дисковую затворную арматуру, следует знать принцип ее работы, материалы изготовления, предлагаемые на рынке разновидности приборов. Задача подбора осложняется тем, что в конструктивном исполнении дисковых затворов имеются несколько основных вариантов, напрямую влияющих на их технические характеристики.
Рис. 1 Дисковая арматура с рычажным управлением
Особенности дисковых затворов
Дисковый затвор это разновидность арматуры, в которой перекрытие потока рабочего тела осуществляется за счет поворота элемента в форме диска, расположенного на перпендикулярной или под некоторым углом оси его движения. Дисковая арматура имеет следующие особенности:
Рис. 2 Затворы с редукторами
Рис. 3 Дисковая арматура с электроприводом
Разновидности
Дисковые затворы делят на следующие типы:
По способу присоединения к трубопроводной магистрали:
Фланцевые. Имеют на корпусе с двух сторон воротниковые или сплошные диски с отверстиями для крепления в разрез трубопровода к его фланцевым торцам. Стягивающие шпильки продеваются сквозь отверстия затвора и фланцевых воротников трубопровода.
Межфланцевые. Затвор дисковый поворотный имеет выступающее резиновое уплотнение по периметру проходного канала и устанавливается между фланцев трубопровода. После стягивания шпильками двух трубных фланцев запорный элемент удерживается между ними за счет зажимного усилия и герметичного уплотнения.
Так как шпильки проходят через отверстия в корпусе устройства, они предотвращают его смещение перпендикулярно потоку рабочего тела.
Данный тип соединения требует высокой точности подгонки затвора под диаметр трубопровода, а также соосности всех стыкуемых элементов.
Под приварку. Затвор, корпус которого выполнен из стали, вваривают в разрез трубопровода. Преимущество данного соединения — отсутствие каких-либо жестких требований к пространственному расположению стыкуемых элементов.
Резьбовые. Некоторые зарубежные компании, к примеру итальянская фирма Rubinetterie Bresciane, выпускают дисковую запорно-регулирующую арматуру в латунных корпусах под резьбовое соединение с трубопроводом. Благодаря ступенчатому управлению диском, она находит применение в бытовых отопительных системах для регулировки потока теплового носителя, идущего в радиаторы.
Муфтовые. Подсоединительные патрубки затворов данного типа имеют гладкую отполированную поверхность под обрезанный конус или цилиндр, рассчитанную на монтаж в трубопровод вместе с герметизирующими уплотнителями.
Рис. 4 Бесфланцевая, фланцевая дисковая арматура с пневмоприводом
По типу привода:
Рукоятка. Так как дисковую заслонку поворачивают на угол 90°, для создания вращательного усилия используют одноручную консоль по аналогии с шаровым краном.
Редуктор. В редукторе для снижения прилагаемого физического усилия используют систему передающих зубчатых колес со штурвалом. Редуктор обычно устанавливают в изделия с Dn свыше 200 мм до размеров в 1400 мм.
Электропривод четвертьоборотный. Устанавливается напрямую во все изделия для автоматизации процесса управления затвором с размерами проходного канала Dn до 600 мм.
Электропривод и редуктор. На затворы больших диаметров условных проходов до 1400 мм устанавливают четвертьоборотный редуктор и многооборотный электропривод. Данное решение позволяет использовать маломощный электропривод, что в целом удешевляет все изделие.
Гидропривод. Некоторые производители выпускают дисковые затворы с гидравлическим приводом, снижающим прилагаемое к поворотному механизму усилие. Однако подобные приводные механизмы встречаются довольно редко.
Пневматический привод. Данный тип управления с помощью сжатого воздуха встречается немного чаще, чем с гидроприводом, устройства применяются в некоторых промышленных сферах.
Рис. 5 Затвор дисковый безфланцевый осевой — конструкция
По наличию эксцентриситета:
Без эксцентриситета. При таком устройстве затвор поворотный имеет форму бабочки (баттерфляй) и располагается на центральной оси строго перпендикулярно направлению потока.
В осевом (концентрическом) затворе используют полимерные седла и мягкие уплотнения, соответственно они могут функционировать в ограниченном диапазоне рабочих температур и давлений. Осевая дисковая арматура также чувствительна к рабочей среде с твердыми и абразивными частицами. Стоит отметить, что стоимость данного вида устройств ниже других аналогов.
Рис. 6 Особенности концентрического осевого затвора
С одним эксцентриситетом. Чтобы понять, что представляет собой дисковый затвор с двумя эксцентриситетами, полезно рассмотреть устройства с одним эксцентриситетом, типичный представитель которых — шаровый кран.
В нем ось вращения шара сдвинута в плоскости относительно посадочных седел и расположена перпендикулярно потоку транспортируемой среды. Так как уплотнение происходит в другой плоскости и в нем используются полимерные седла, такой тип затворов чувствителен к твердым и абразивным частицам. Шаровые краны подвержены застойным явлениям, имеют относительно большие габариты и вес, высокую стоимость при изготовлении устройств значительных диаметров.
Рис. 7 Один эксцентриситет в шаровом кране и его особенности
С двумя эксцентриситетами. В данной конструкции ось вращения диска сдвинута в двух плоскостях относительно седельных уплотнителей. В отличии от шарового крана, где его шток находится позади точки перекрытия проходного канала на его центральный оси, в этом варианте он смещен от центральной линии вбок.
Также само уплотнение и диск имеют коническую форму в местах соприкосновения. Благодаря этому уплотнитель не так сильно изнашивается, как манжета с острым углом контакта со сферическим затвором в случае рассмотрения устройства шарового крана.
Конструкция дискового затвора с двумя эксцентриситетами чувствительна к твердым и абразивным фракциям. Возможно исполнение седел из полимеров и подпружиненных тонколистовых металлов, в последнем варианте они имеют повышенный износ. Также двухэксцентриковая дисковая арматура способна с высокой степенью герметизации пропускать поток рабочей среды только в одном направлении.
Устройства данного типа отличаются высокой долговечностью и надежностью, имеют в отличие от осевых видов более высокие напорные и температурные характеристики.
Рис. 8 Конструкция двумя эксцентриситетами
Трехэксцентриковые. В данной конструкции помимо двух эксцентриков добавлен третий эксцентриситет, которой выражен в форме измененной геометрии седла. Соответственно в самом затворном диске конфигурация рабочей поверхности плавно переходит с конической в прямоугольную. Таким способом удалось получить при минимальном трении рабочих поверхностей высокую герметичность их соединения.
Преимущества данной конструкции:
Рис. 9 Схема трехэксцентриковой конструкции
Конструкция и материалы изготовления
Дисковые затворы имеют несложное конструктивное устройство и состоят из следующих основных узлов:
Корпус. Корпус с фланцами, без фланцев обычно выполняют из чугуна или стали, под приварку идут только стальные изделия. Снаружи корпусные детали окрашивают и защищают эпоксидным покрытием обычно синего цвета, пожарная арматура имеет красную окраску.
Корпуса малогабаритных приборов с резьбой или подсоединительными муфтами изготавливают из нержавейки или латуни, в качестве материала встречается и бронза.
Диск. В бюджетных изделиях эта деталь выполняется из пластика или высокопрочного чугуна ВЧ40 с никелевым покрытием, в более дорогих приборах — из нержавеющей стали. Также нередко диски изготавливают из бронзы, углеродистой стали, иногда металлы покрывают эластомерами (фторопласт).
Уплотнения. Уплотнения могут быть выполнены из этилен-пропилен-диенового мономера каучука EPDM, бутадиен-нитрильного каучука NBR, фтористой резины Viton, фторопласта PTFE.
EPDM применяют на арматуре, работающий в нейтральной среде, это примерно 95% всех изделий. NBR устанавливают в устройства, работающие при транспортировке нефтепродуктов. Viton и фторопласт PTFE предназначены для работы в химически агрессивной высокотемпературной среде.
В наиболее дорогих качественных затворах используются уплотнения металл по металлу из коррозионностойких материалов, имеющие высокие температурные и напорные характеристики.
Рис. 10 Материалы изготовления и конструктивное устройство затвора
Поворотный механизм. Узел для вращения дискового затвора состоит из штока прямоугольного сечения, проходящего в самом диске по его оси. Шток обычно выполняют из нержавейки, он может быть цельным или состоять из двух фрагментов. Для герметизации оси используется сальниковое уплотнение, трение снижают 2 — 3 подшипника, в которых поворачивается шток.
Некоторые типы затворов оснащены дополнительными микропереключателями, связанными с поворотным рычагом. Они позволяют дистанционно отслеживать положение диска, к примеру, в закрытом состоянии нажата кнопка одного из переключателей и на пульте управления горит соответствующий индикатор.
Также многие диски имеют ступенчатый переключатель положений обычно на 5 или 10 градаций. Для подобных затворов существует параметр Кв, носящий название пропускная способность и измеряемый в метрах кубических в час. В паспортных данных этот показатель указан в виде графика или таблицы.
Рис. 11 Полное конструктивное устройство фланцевого затвора
Технические характеристики
Основными параметрами дисковых затворов являются:
Рабочая среда. Допускается транспортировать через поворотную арматуру воду, растворы кислот и щелочей, органические растворители, сточные воды, моющие средства, растворы на гликолевой основе (антифризы).
Диаметр проходного канала Dn. Для большинства выпускаемых приборов он лежит в диапазоне от 32 до 1400 мм.
Номинальное давление Pn. Стандартные параметры 6, 10, 16, 25 бар, напрямую связаны с габаритными размерами, конструкцией и материалами изготовления уплотнителей.
Температуры окружающей среды. Для чугунных изделий температурный диапазон эксплуатации составляет от — 25 до + — 70 °С, сталь выдерживает эксплуатацию при температурах от — 40 до + 70 °С.
Температурный диапазон рабочей среды. Зависит от материала изготовления уплотнений и диска и имеет следующие показатели:
Герметичность. Качественная арматура обладает герметичностью класса А в одном или двух направлениях.
Ресурсы. Большинство качественных затворов рассчитаны на 10000 открываний и эксплуатационный срок в 15 лет.
Рис. 12 Правила монтажа дисковой арматуры
Затвор дисковый — особенности монтажа
При монтаже дисковых затворов следует соблюдать несколько перечисленных ниже правил:
Рис. 13 Стоимость различных типов дисковых затворов
Затворы с поворотным диском позволяют эффективно перекрывать и с высокой точностью регулировать поток рабочей среды как в промышленных трубопроводах, так и в бытовых системах отопления, водоснабжения. Хотя конструктивно дисковая арматура не отличается высокой сложностью, существует несколько вариантов ее исполнения с различным эксцентриситетом, позволяющих существенно влиять на эксплуатационные и физические характеристики устройств.
Дисковый затвор
Содержание
Достоинства и недостатки
Дисковые затворы, как и шаровые краны, являются одними из самых современных и прогрессивных типов арматуры, обладающий многими важными достоинствами, среди которых:
Но имеются и недостатки, например:
Устройство и принцип действия
Различия в конструкциях
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.
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое “Дисковый затвор” в других словарях:
дисковый затвор — Тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. [ГОСТ Р 52720 2007] дисковый затвор Затвор, состоящий из … Справочник технического переводчика
дисковый затвор — 3.12.22 дисковый затвор: Затвор, состоящий из корпуса и расположенного в нем диска различной формы, вращающегося вокруг горизонтальной или вертикальной оси и устанавливаемого при полном закрытии водовода в плоскости, перпендикулярной оси… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дисковый затвор фотоаппарата — дисковый затвор Затвор фотоаппарата, исполнительный элемент которого выполнен в виде одного или нескольких вращающихся дисков с отверстиями. [ГОСТ 18836 83] Тематики фотоаппараты, объективы, затворы Синонимы дисковый затвор EN rotary shutter DE… … Справочник технического переводчика
Затвор, дисковый — Дисковый затвор Затвор, запорный или регулирующий орган которого выполнен в виде диска. см. рис. Смотреть все термины ГОСТ 24856 81. АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 24856 81. АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ. ТЕРМИНЫ И… … Словарь ГОСТированной лексики
Затвор (фото) — Затвор фотографический устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на фотоматериал (например, фотоплёнку) или фотоматрицу (в цифровой фотографии). Путем открытия затвора на определенное время выдержки… … Википедия
Затвор фотографический — Затвор фотографический устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на фотоматериал (например, фотоплёнку) или фотоматрицу (в цифровой фотографии). Путем открытия затвора на определенное время выдержки… … Википедия
Затвор — Затвор: Затвор в огнестрельном оружии устройство для запирания канала ствола; Затвор часть полевого транзистора; Фотографический затвор в фотоаппарате устройство, дозирующее количество света, попадающего на фотоплёнку;… … Википедия
Затвор — Промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной осью. Затвор, дисковый Затвор, обратный Смотреть все термины ГОСТ 24856 81. АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ. ТЕ … Словарь ГОСТированной лексики
затвор — 3.6 затвор: Совокупность подвижной (золотник, диск и т.п.) и неподвижной (седло) частей запирающего элемента арматуры, образующая (при открытом затворе) проходное сечение или (при закрытом затворе) герметичное соединение. Источник: ГОСТ 9544 2005 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
затвор дисковый — 3.11 затвор дисковый: Тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. [ГОСТ Р 52720 2007, статья 4.4]… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации