Затворы дисковые поворотные

Истории дискового затвора

История изобретения дискового затвора, как, впрочем, и других типов трубопроводной арматуры, теряется в глубине веков. Во всяком случае, т. н. захлопки или их прототипы (захлопкой называли конструктивно выполненную в виде дискового затвора обратную арматуру) использовались в водяных насосах, появившихся еще в цивилизациях Древнего мира ─ в Греции и Риме.

Есть несколько дат, на которых обязательно акцентируют внимание подавляющее большинство зарубежных и отечественных информационных источников, так или иначе затрагивающих тему прошлого дисковых затворов.

Это период с 1774 по 1784 годы, в течение которого над совершенствованием паровой машины работал знаменитый британский изобретатель Джеймс Уатт, именем которого названа единица мощности в системе СИ ─ ватт. В конструкцию созданного им без всяких кавычек величайшего технического устройства входил поворотный затвор.

Вторая дата ─ самое начало XX столетия, 1901 год, когда затвор поворотный дисковый под названием «дроссельная заслонка» был использован в топливной системе собранного в Германии автомобиля Mercedes.

И если на первом этапе своего существования дисковые затворы использовались преимущественно в качестве не очень герметичной арматуры на трубопроводах большого диаметра, совершенствование конструкции позволило применять их при более высоких значениях температуры и давления, что обеспечило продвижение в области производства с тяжелыми условиями эксплуатации.

Успехи химической индустрии, результатом которых стало появление новых материалов для изготовления уплотнительных элементов, еще больше расширили возможности дисковых затворов.

 Разновидность трубопроводной арматуры, в котором регулирующий или запирающий  элемент имеет форму диска, перемещающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Также эти устройства называют заслонками, поворотными затворами, герметичными клапанами. Наиболее часто такая арматура применяется при больших диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности рабочего органа, в основном в качестве запорной арматуры.

В дисковых затворах запирающий элемент, то есть затвор, имеет форму диска, который может перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе путём поворота  на 90° затвора вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды, при этом ось вращения диска может являться его собственной или же не совпадать с осью. В связи с некоторой схожестью формы затвора с бабочкой, в англоязычных странах дисковые затворы носят название «butterfly valve».

Область применение:

• вентиляции и кондиционирования;
• газоснабжения и газораспределения;
• в гидроэнергетике и гидротехнике;
• для систем пожаротушения.
• для систем водо- и теплоснабжения;
• на спец. среды (слабоагрессивные среды, абразивные среды, бензин, морская вода и т.д.)

Достоинства:

• Малые строительные длина и масса;
• Относительная простота ремонта, возможность быстрой замены элементов уплотнения;
• Возможность применения для больших диаметров трубопроводов.
• Простота конструкции, малое число деталей;
• Дисковые затворы, как и шаровые краны, являются одними из самых современных и прогрессивных типов арматуры, обладающий многими важными достоинствами, среди которых:

Недостатки:

• относительно небольшие (у кранов шаровых и задвижек моменты еще больше) крутящие моменты для управления затворами;
• Класс герметичности "А" достигается не только на затворах с мягким седловым уплотнением, современные затворы с ламинарным уплотнением «металл по металлу» также имеют класс герметичности "А", в том числе при тестировании газом
• в положении «открыто» диск располагается в проходе корпуса, что ухудшает гидравлические характеристики и делает весьма затруднённой очистку трубопровода при помощи механических устройств.

Устройство и принцип действия

Небольшой затвор с плоским диском.

1. Корпус затвора поворотного бывает чугунным (из высокопрочного и серого чугуна) или стальным (из износостойкой, низколегированной, нелегированной конструкционной, нержавеющей стали)
2. Уплотнение (Манжета)
3. Диск, который выступает в качестве заслонки также бывает чугунным или стальным (углеродистая или нержавеющая сталь).
4. Ручной привод

Типы дисковых затворов

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

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.

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