русскийКак выбрать правильный тип дискового затвора
Дисковые затворы являются одними из самых широко применяемых клапанов в трубопроводных системах, однако их выбор часто недооценивается из-за кажущейся простоты конструкции. От систем водоснабжения до промышленных трубопроводов неправильный подбор может легко привести к утечкам, повышенному износу или частым отказам, напрямую влияя на надёжность системы и общие эксплуатационные затраты.
В данной статье мы сознательно избегаем сложных стандартов и формальных требований и рассматриваем выбор дисковых затворов, исходя из реальных условий эксплуатации. Последовательно анализируются ключевые различия в конструкции затвора, типах присоединения, материалах уплотнения и видах привода, а также предлагается понятная логика подбора и сравнительный подход, помогающий сделать точный и надёжный выбор для различных областей применения.
Типы дисковых затворов по конструкции диска и вала
1. Концентрический дисковый затвор
- Конструкция:
Ось штока, центр диска и ось трубопровода полностью совпадают. Диск расположен в центре проходного сечения клапана и на протяжении всего процесса открытия и закрытия его кромка постоянно контактирует с седлом. - Тип уплотнения:
Как правило, используется мягкое уплотнение. Герметичность в основном обеспечивается за счёт эластичности и восстановительных свойств материала седла. - Область применения:
Подходит для чистых сред и условий эксплуатации с нормальной или умеренной температурой и низким–средним давлением. Широко применяется в системах водоснабжения и HVAC.
2. Двухэксцентриковый дисковый затвор
- Конструкция:
На основе концентрической схемы вводится эксцентриситет. Ось штока смещена относительно оси корпуса клапана и уплотнительной поверхности диска. - Преимущества:
На начальном этапе открытия диск быстро отходит от седла, что снижает трение в процессе работы. Это позволяет уменьшить износ седла и увеличить срок службы клапана. - Область применения:
Подходит для условий с более высоким давлением, повышенной частотой срабатывания или повышенными требованиями к ресурсу уплотнения.
3. Трёхэксцентриковый дисковый затвор
- Конструкция:
В двухэксцентриковую схему добавляется третий эксцентриситет. Уплотнительная поверхность диска имеет коническую или наклонную форму. - Преимущества:
В процессе открытия и закрытия полностью исключается скользящий контакт между уплотнительными поверхностями. Как правило, применяется металлическое уплотнение, при котором герметичность обеспечивается за счёт клинового эффекта, создаваемого геометрией, а не эластичностью материала. - Область применения:
Предназначен для тяжёлых условий эксплуатации, таких как высокая температура, высокое давление, пар, а также системы нефтегазовой отрасли. Не подходит для стандартных водяных систем и HVAC.
Заключение
- Концентрические дисковые затворы:
Обеспечивают герметичность за счёт эластичности мягкого (резинового) уплотнения и подходят для стандартных водяных систем и HVAC. - Двухэксцентриковые дисковые затворы:
Используют эксцентриковую конструкцию для снижения трения в процессе работы, эффективно решая вопросы износа седла и ресурса клапана. - Трёхэксцентриковые дисковые затворы:
Имеют металлическое уплотнение и рассчитаны на работу при высоких температурах и высоком давлении. Не предназначены для типовых водяных систем.
Butterfly Valve Types by Body Connection
1. Межфланцевый дисковый затвор (Wafer)
Корпус межфланцевого дискового затвора не имеет встроенных фланцев. Конструкция отличается небольшой толщиной, а установка осуществляется путём зажатия затвора между двумя фланцами трубопровода с помощью длинных стяжных болтов.
Следует учитывать, что межфланцевые дисковые затворы не обеспечивают одностороннюю изоляцию. Фиксация клапана возможна только при одновременном затягивании фланцев с обеих сторон, поэтому такая конструкция не применяется на концах трубопроводов или в условиях, где требуется разборка трубопровода с одной стороны.
Область применения:
Благодаря компактной конструкции и ценовым преимуществам межфланцевые дисковые затворы хорошо подходят для непрерывных трубопроводных систем, не требующих концевой изоляции, таких как магистрали водоснабжения, циркуляционные системы и сети HVAC.
2. Дисковый затвор с проушинами (Lug)
Корпус дискового затвора с проушинами оснащён резьбовыми проушинами по периметру. Каждая проушина может быть независимо закреплена болтами к фланцу трубопровода.
Благодаря такому способу крепления затвор обеспечивает возможность одностороннего демонтажа трубопровода и изоляции на конце линии. При обслуживании или осмотре клапан может быть закрыт, а downstream-участок трубопровода демонтирован без нарушения работы upstream-системы.
Область применения:
Концы трубопроводов, входы и выходы оборудования, а также места установки, где требуется частое обслуживание и технический осмотр.
3. Фланцевый дисковый затвор
Фланцевый дисковый затвор имеет полные фланцы с обеих сторон корпуса и напрямую соединяется с фланцами трубопровода с помощью коротких болтов. По сравнению с межфланцевыми и проушинными конструкциями, такой способ присоединения обеспечивает более высокую жёсткость и общую конструктивную устойчивость.
Данная конструкция имеет явные преимущества в трубопроводах большого диаметра или в условиях повышенных механических нагрузок, так как лучше воспринимает вес трубопровода, вибрации и дополнительные напряжения, возникающие при колебаниях давления.
Область применения:
Трубопроводы большого диаметра, насосные станции, магистральные линии, а также системы с повышенными требованиями к надёжности и стабильности соединения.
Заключение
- Межфланцевые дисковые затворы:
Самая лёгкая и экономичная конструкция, однако не подходит для концевой изоляции трубопровода. - Дисковые затворы с проушинами:
Позволяют выполнять односторонний демонтаж трубопровода и подходят для концов линий или мест с частым обслуживанием. - Фланцевые дисковые затворы:
Обеспечивают наиболее надёжное соединение и предназначены для трубопроводов большого диаметра и условий с высокими механическими нагрузками.
Типы дисковых затворов по материалу седла
Сравнение материалов седла клапана
| Материал седла | Подходящие среды | Типичный диапазон температуры / давления | Неподходящие условия применения | Типичные отрасли |
|---|---|---|---|---|
| EPDM | Чистая вода, вода HVAC, циркуляционная вода | Примерно от −40°C до +130°C; низкое–среднее давление | Масла и растворители | Муниципальное водоснабжение, HVAC, циркуляционные системы, водоочистка |
| NBR | Среды с содержанием масла, смазочные масла | Примерно от −20°C до +80°C; низкое–среднее давление | Длительная работа при высокой температуре | Промышленные трубопроводы для маслосодержащих сред |
| PTFE | Сильные кислоты, щёлочи, органические растворители, агрессивные среды | Примерно от −40°C до +200°C; среднее давление | Низкое давление, где требуется эластичное мягкое уплотнение | Химическая промышленность, фармацевтика, целлюлозно-бумажная промышленность |
| Металлическое седло | Пар, высокотемпературные и высоконапорные среды | Условия высокой температуры и давления | Стандартные водяные системы | Энергетика, нефтехимия, металлургия |
Типы дисковых затворов по способу привода
1. Ручной дисковый затвор с рычагом
Ручные дисковые затворы с рычагом имеют простую конструкцию и прямое управление. Обычно они применяются на трубопроводах малого диаметра, где клапан может легко управляться вручную. В системах с невысокой частотой срабатывания и при возможности локального ручного управления такие затворы полностью удовлетворяют базовым требованиям по регулированию потока.
2. Дисковый затвор с редуктором (червячный привод)
Дисковые затворы с редуктором используют понижающий механизм для значительного снижения крутящего момента, что делает ручное управление клапанами большого диаметра — как правило DN200 и выше — практичным и безопасным. По сравнению с рычажным управлением, такая конструкция не только подходит для большего диаметра, но и обеспечивает более точную регулировку угла открытия и более плавный процесс открытия и закрытия.
3. Пневматический дисковый затвор
Пневматические дисковые затворы приводятся в действие сжатым воздухом и широко применяются в системах, где требуется блокировка, аварийное отключение или частое срабатывание. Благодаря быстрому отклику и надёжной работе они хорошо подходят для интеграции с системами PLC, DCS и другими системами автоматического управления.
4. Электрический дисковый затвор
Электрические дисковые затворы подходят для применений, где требуется точное позиционирование, дистанционное управление или отсутствует источник сжатого воздуха. При выборе такого типа привода особое внимание следует уделять параметрам электропитания, степени защиты корпуса и типу управления.
Как выбрать подходящий тип дискового затвора
Данное руководство по выбору помогает быстро определить наиболее подходящий тип дискового затвора в зависимости от типовых условий применения. Окончательный выбор всегда должен учитывать конкретные требования и реальные условия эксплуатации.
| Критерий выбора | Распространённые варианты и типичные области применения | Практические рекомендации по выбору |
|---|---|---|
| Тип конструкции клапана |
Концентрический дисковый затвор: широко применяется в системах водоснабжения, HVAC и при низком–среднем давлении. Двухэксцентриковый дисковый затвор: подходит для более высокого давления или частого срабатывания, способствует увеличению срока службы седла. Трёхэксцентриковый дисковый затвор: в основном используется при высокой температуре, высоком давлении или при повышенных требованиях к герметичному перекрытию. |
Тип конструкции в первую очередь определяется давлением, температурой и режимом работы системы. Для стандартных водяных систем трёхэксцентриковая конструкция обычно не требуется. |
| Материал седла |
Седло EPDM: подходит для чистой воды и водных сред (не подходит для масел). Седло NBR: подходит для маслосодержащих и топливных сред. Седло PTFE: подходит для агрессивных сред, таких как сильные кислоты и щёлочи. Металлическое седло: подходит для высоких температур, высокого давления или абразивных сред. |
В первую очередь необходимо подтвердить совместимость среды с материалом седла, так как это ключевой фактор, влияющий на надёжность герметизации. |
| Тип присоединения корпуса |
Межфланцевый дисковый затвор: компактная конструкция и низкая стоимость, подходит для установки в середине трубопровода. Дисковый затвор с проушинами: позволяет односторонний демонтаж трубопровода, подходит для концов линий или присоединения оборудования. Фланцевый дисковый затвор: обеспечивает наиболее надёжное соединение, подходит для больших диаметров или систем с высокими нагрузками на трубопровод. |
Расположение клапана на конце трубопровода обычно является определяющим фактором при выборе типа присоединения. |
| Способ привода |
Ручной / с редуктором: подходит для редкого срабатывания и мест, где возможно ручное управление. Пневматический дисковый затвор: подходит для быстрого срабатывания, взрывозащищённых условий или базовой автоматизации. Электрический дисковый затвор: подходит для дистанционного управления, точного позиционирования и автоматизированных систем. |
Необходимость автоматизации является основным фактором при принятии решения о применении привода. |
Суть выбора дискового затвора заключается не в простом сопоставлении параметров по таблице характеристик, а в понимании инженерного замысла каждой конструкции и конфигурации, а также их реальных эксплуатационных ограничений. Только при правильном соответствии конструкции клапана, типа присоединения, материала седла и способа привода условиям системы можно обеспечить длительную и стабильную работу.
Компания Union Valve на протяжении многих лет специализируется на проектировании и производстве дисковых затворов, включая концентрические, двухэксцентриковые и трёхэксцентриковые конструкции, а также межфланцевые, проушинные и фланцевые исполнения. В реальных проектах для нас важно не формальное соответствие номинальным параметрам, а то, насколько клапан действительно подходит для конкретных условий эксплуатации. Если в процессе выбора у вас возникают вопросы, связанные с типом конструкции, материалом седла или областью применения, специалисты Union Valve готовы предоставить более точные технические рекомендации с учётом реальных рабочих условий.
Если у вас остались вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.
