Трёхэксцентриковые, двухэксцентриковые и концентрические дисковые затворы: конструкция и выбор

Затвор - это тип клапана, в котором запорный механизм (дисковый затвор или пластина-заслонка) представляет собой диск, который вращается вокруг вала клапана для открытия и закрытия клапана. Он в основном используется для отсечения и дросселирования в трубопроводах. В зависимости от конструктивных различий, затворы можно классифицировать на три типа: концентрические затворы, двухэксцентриковые затворы и трехэксцентриковые затворы.

Обзор

Концентрические, двойные и тройные эксцентриковые дисковые затворы различаются главным образом положением штока и диска, движением диска, контактом с седлом и конструкцией уплотнения.

С увеличением эксцентриситета диск быстрее отходит от седла, что помогает снизить трение и износ. Однако рабочий крутящий момент также зависит от размера клапана, перепада давления, материала седла и условий эксплуатации.

В чем конструктивные различия между концентрическими, двойными и тройными эксцентриковыми дисковыми затворами?

Концентрический Дисковый Затвор

В концентрическом дисковом затворе ось штока, центр диска и центральная линия корпуса совпадают.

Диск остается в контакте с седлом на большей части хода, поэтому обычно используются мягкие седла из EPDM, NBR или PTFE.

Такая конструкция широко применяется в системах водоснабжения, HVAC, орошения и других общепромышленных системах.

Двухэксцентриковый Дисковый Затвор

Трехэксцентриковый дисковый затвор

Тройной эксцентриковый дисковый затвор добавляет третье смещение к двойной эксцентриковой конструкции.

Это создает кулачковое движение уплотнения, позволяя уплотнительным поверхностям быстро разделяться с минимальным трением.

Такие затворы обычно применяются с металлическими седлами при более высоких температурах и в более тяжелых условиях эксплуатации.

Типичные области применения включают пар, энергетику, нефтехимию и другие тяжелые промышленные условия.

Первая эксцентриситет - эксцентриситет между осью вала клапана и уплотнительной поверхностью

Вторая эксцентриситет - эксцентриситет между осью вала клапана и центром корпуса клапана

Третий эксцентриситет - ось вращения уплотнительной поверхности эксцентрична относительно оси корпуса клапана channel

Чертеж тройного эксцентрикового дискового затвора

Трёхэксцентриковый дисковый затвор: конструкция, уплотнение, плюсы и минусы

Именно третий эксцентриситет отличает трёхэксцентриковую конструкцию, поэтому в этом разделе мы рассмотрим её подробнее: устройство, уплотнение и случаи, когда она подходит, а когда нет. Ищете готовое решение? Смотрите трёхэксцентриковый затвор с проушинами из углеродистой стали или все трёхэксцентриковые дисковые затворы.

Анимация Тройного Эксцентрикового Дискового Затвора

Конструкция Тройного Эксцентрикового Дискового Затвора

Главная особенность тройного эксцентрикового затвора — это его работа без контакта, что исключает износ при открытии и закрытии. Следовательно, конструкция трёх смещений имеет решающее значение. Первое смещение связано с размерами корпуса клапана и диаметром штока. Второе и третье смещения — это ключевые параметры, обеспечивающие отсутствие контакта при работе.

1.При увеличении второго смещения увеличивается зазор между диском затвора и уплотнительной поверхностью корпуса, что облегчает разъединение диска. Однако это создаёт больший дисбаланс крутящего момента, что увеличивает общий рабочий момент. Поэтому при обеспечении быстрого разъединения диска с уплотнительной поверхностью корпуса второе смещение должно быть минимальным.

2.Если угол третьего смещения слишком велик, уплотнительное кольцо диска испытывает неравномерные усилия, что снижает эффективность при высоких перепадах давления. Напротив, если угол слишком мал, может возникнуть контакт и износ, что ухудшит герметичность и сократит срок службы. Например, Vanessa, известный международный производитель тройных эксцентриковых затворов из Италии, проектирует угол третьего смещения в диапазоне от 10° до 12°.

Уплотнительная Пара Тройного Эксцентрикового Дискового Затвора

Уплотнительные пары тройных эксцентриковых дисковых затворов обычно включают в себя металлические твёрдые уплотнения, неметаллические мягкие уплотнения, многослойные уплотнения и эластичные уплотнения.

Выбор уплотнительной пары зависит в основном от свойств рабочей среды, температуры и требуемого класса герметичности. Обычно, если температура не превышает 200°C, среда чистая и не содержит абразивных частиц, а также требуется высокая степень герметичности, может использоваться неметаллическое мягкое уплотнение.

В случаях, когда температура выше или среда абразивная, рекомендуется металлическое твёрдое уплотнение. При использовании металлического твёрдого уплотнения уплотнительная поверхность корпуса клапана должна пройти упрочняющую обработку, такую как наплавка или напыление твёрдых сплавов на уплотнительную поверхность корпуса клапана, чтобы повысить твёрдость поверхности и улучшить её стойкость к износу.

Кроме упомянутых выше аспектов конструкции, при проектировании тройного эксцентрикового дискового затвора необходимо учитывать воздействие рабочей среды на структуру клапана. Например, для угольной пыли требуется защита штока клапана от пыли; для кислорода необходимо учитывать меры по статическому разряду для внутренних деталей; для огнестойких требований необходимо использовать двойное мягкое и твёрдое уплотнение. Более того, шток клапана должен быть спроектирован таким образом, чтобы предотвратить выброс под воздействием внутреннего давления. В процессе проектирования необходимо максимально учитывать реальные условия эксплуатации и рабочую среду, чтобы гарантировать, что конечный продукт будет безопасным, надёжным и подходящим для нужд пользователя.

Преимущества Тройных Эксцентриковых Дисковых Затворов

• Отличная герметичность: Уплотнение тройного эксцентрикового затвора достигается за счёт сжатия между уплотнительными поверхностями клапана. Чем больше крутящий момент при закрытии, тем выше уровень герметичности, что делает возможной "нулевую утечку".
• Отсутствие трения: Конструкция минимизирует трение при открытии и закрытии клапана, что значительно увеличивает срок службы.
• Высокая пропускная способность: Благодаря преимуществам тройной эксцентриковой конструкции диаметр потока больше, что обеспечивает более высокий расход среды.
• Отсутствие мёртвой зоны: С минимальным трением между диском и седлом клапан начинает регулировать поток с почти нулевого градуса открытия до 90 градусов. Его коэффициент управления более чем в два раза превышает стандартный дисковый затвор, а максимальный коэффициент управления — более 100:1.
• Высокая стойкость к температурам и давлению: Тройные эксцентриковые клапаны с металлическим уплотнением могут работать в широком диапазоне температур и давлений: от -196°C до 650°C, и от PN10 до PN160 (ANSI CL 150 до CL1500).
• Длительный срок службы: Металлическое уплотнение тройного эксцентрикового затвора обеспечивает отличную износостойкость, сохраняя свою форму даже при длительной эксплуатации. Седло и уплотнительное кольцо разъединяются без трения в момент открытия, что значительно увеличивает срок службы.
• Регулируемые характеристики: Степень открытия и закрытия тройного эксцентрикового затвора можно регулировать по необходимости, что делает его подходящим для различных промышленных трубопроводов.

Недостатки Тройных Эксцентриковых Дисковых Затворов

• Толстая конструкция диска клапана: Диск клапана относительно толстый, что приводит к увеличению сопротивления потоку, поэтому такие клапаны не подходят для трубопроводов малого диаметра, особенно ниже DN200.
• Влияние на герметичность в постоянно открытых трубопроводах: В постоянно открытых трубопроводах уплотнительная поверхность седла клапана подвергается прямому воздействию потока рабочей среды, что может привести к износу многослойного жёсткого ламинированного уплотнительного кольца на диске клапана, ухудшая герметичность со временем.
  
• Возможность утечек при обратном потоке: Тройная эксцентриковая конструкция использует крутящий момент привода для прижатия диска клапана к седлу для обеспечения герметичности. В прямом потоке при повышении давления среды герметичность улучшается, но в случае обратного потока с увеличением давления среды давление контакта между диском и седлом может стать ниже давления среды, что приведёт к утечке.
• Высокая стоимость: Из-за более сложной конструкции по сравнению с двойными эксцентриковыми затворами, тройные эксцентриковые клапаны, как правило, дороже.

Как Выбрать Между Двухэксцентриковыми И Трехэксцентриковыми Дисковыми Затворами?

Применение Двухэксцентриковых Дисковых Затворов

Двухэксцентриковые дисковые затворы имеют съемные седла и могут быть изготовлены из материалов, устойчивых к коррозии, легких и старению, в зависимости от физических и химических свойств различных сред. Они широко используются в системах водоснабжения и водоотведения, канализации, строительстве, кондиционировании воздуха, нефтяной, химической, пищевой, фармацевтической, текстильной, бумажной промышленности, гидроэнергетике, судостроении, металлургии и энергетике, выполняя функции регулирующих и запорных устройств в трубопроводах для жидкости.

Двухэксцентриковые дисковые затворы обычно используют PTFE (политетрафторэтилен) в качестве материала для уплотнительных седел. Они также могут использовать металлические уплотнительные седла для расширения области применения в условиях высоких температур. Однако металлические седла двухэксцентриковых дисковых затворов по-прежнему имеют конструкцию позиционного уплотнения, где уплотнительные поверхности диска и седла находятся в линейном контакте. Поэтому они не могут выдерживать высокое давление. Использование их в системах с высоким давлением может привести к значительным утечкам. Таким образом, металлические седла двухэксцентриковых дисковых затворов следует избегать в высоконапорных системах или системах, требующих плотного закрытия.

Применение Трехэксцентриковых Дисковых Затворов

Трехэксцентриковые дисковые затворы, благодаря их оптимизированной герметичности и устойчивости к высоким температурам, широко используются в различных критических трубопроводах в крупных промышленных секторах. Эти сектора включают добычу нефти и газа, морские платформы, нефтепереработку, нефтехимию, неорганическую химию, выработку энергии и управление процессами в промышленности как в Китае, так и по всему миру.

Заключительные Замечания

Двухэксцентриковые и трехэксцентриковые дисковые затворы значительно отличаются по конструктивному дизайну, принципам работы и областям применения. Двухэксцентриковые дисковые затворы подходят для средненапорных и низконапорных систем, а также для общего управления потоком жидкости, в то время как трехэксцентриковые дисковые затворы предназначены для работы при высоком давлении и в более сложных условиях. Правильный выбор и применение соответствующего затвора имеют решающее значение для обеспечения надлежащей работы и безопасности системы.

Из-за более сложной конструкции и технологии производства трехэксцентриковые дисковые затворы дороже двухэксцентриковых. Поэтому в практических приложениях выбор наиболее подходящего типа затвора на основе конкретных потребностей и условий эксплуатации является важным решением.

United Valves является профессиональным производителем тройных эксцентриковых дисковых затворов в Китае, предлагая различные модели и спецификации. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Связанная статья：

• Что Такое Двухэксцентриковый Дисковый Затвор?
• Понимание Ваших Вариантов: Мягкое Уплотнение Против Твердого Уплотнения Дисковых затворов
• Основные Знания О Клапанах: Знаете Ли Вы Все Это?
• Пошаговое Руководство По Идеальной Установке Дисковых затворов

Об Авторе

Steven Jin

Tianjin Union Valve Co., Ltd Менеджеры По Продажам

Более 8 лет опыта в области продаж клапанов. Обладает обширными квалификациями и опытом.