Реализация современных проектов, связанных с использованием трубопроводных систем требует применения надежных конструктивных элементов, в том числе и запорной арматуры (к которой относится дисковый затвор), способной своевременно выполнять все требования технологического процесса. Регулирование давления в трубах, дозировка добавления отдельных компонентов или просто перекрытие отдельных направлений трубопроводов возлагается на запорную арматуру, в том числе и такой новый вид оборудования, как дисковые поворотные затворы, становящиеся все более популярными в конструкторских решениях.

Содержание

Из чего состоит дисковый затвор
В чем разница между стандартными задвижками и дисковыми затворами
В чем разница шарового крана и дисковой заслонки
Основные недостатки дисковых заслонок

Из чего состоит дисковый затвор

Строительство, да и не только строительная индустрия, и пищевая и химическая промышленности, нефтегазовый комплекс и судостроение очень быстро отреагировали на появление, на рынке запорной арматуры относительно нового вида оборудования – дисковых поворотных затворов. Сегодня практически все современные предприятия в технологических схемах трубопроводов вместо традиционных задвижек  применяют именно этот вид оборудования, находя его при этом более удобным и экономически выгодным в эксплуатации.

Конструкция этого прибора довольно проста и тривиальна, она имеет относительно небольшое количество комплектующих элементов, и применима практически для всех технологических процессов, где необходимо устанавливать в трубопровод задвижку для его перекрытия. Затвор состоит из четырех основных деталей:

• Корпуса;
• Диска;
• Штока;
• Уплотнительных элементов.

Корпус, как правило, выполняется из металла, или пластмассы, что дает возможность применять затвор для трубопроводов любого назначения, от обычного водопровода и до трубопровода для пищевых продуктов. При изготовлении корпуса затвора может быть использован чугун, сталь, бронза, алюминий или даже нержавеющая сталь, довольно часто применяемая для комплектации оборудования химической и фармацевтической промышленности.

Диск, или дисковый затвор обычно изготавливается из металла, специальных видов чугуна, бронзы, алюминия или нержавеющей стали, при этом в зависимости от необходимости он может быть покрыт дополнительным слоем защитного материала, например, тефлона. Диск, в зависимости от требований проекта может иметь простую, плоскую форму или же иметь сложную форму, для надежного закрытия трубопровода. В отдельных конструкциях предусматриваются дополнительные уплотнительные элементы диска из резины, пластмассы или металла.

Шток, на который насажен затворный диск, может выполняться в нескольких вариантах – он может быть цельным, а может быть из двух половинок, то есть раздельным. Для большей герметизации, и недопущения протечек в местах установки штока устанавливаются уплотнительные элементы, а для арматуры, применяемой в наиболее ответственных местах, монтируется двойное уплотнение. Конструктивно ось штока может совпадать с осью затвора, или же в случае, когда затвор имеет большой диаметр, оси могут быть разнесены по длине диска, что позволяет уменьшить вероятность протечки в узле установки штока.

Уплотнительные элементы, как правило, выполняются из прочных, но эластичных материалов – пластмассы или резины и устанавливаются в корпус затвора. Такие уплотнители дают возможность максимально плотно прижать диск, и таким образом, обеспечить максимальную герметичность перекрытия трубопровода.

Управление затвором проводится при помощи поворотного рычага на затворах малого диаметра, до 150 мм и при помощи дополнительного привода. В качестве привода используется механический редуктор, или механизм с электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом. Для технологических циклов, требующих максимальной точности дозирования подачи продуктов по трубопроводам, или снижения пропускной способности дисковые затворы имеют шкалу, по которой удобно ориентироваться для получения необходимого результата.

Установка затворов в зависимости от конструкции корпуса может быть резьбовой и фланцевой, при этом диаметр фланцев затвора имеет такие же стандартные размеры, как и стандартные размеры фланцев, устанавливаемых на трубы.

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.

В чем разница шарового крана и дисковой заслонки

Основным конкурентом дисковой заслонки в системах отопления и водопровода сегодня выступает шаровый кран. Он, также как заслонка закрывается поворотом рукоятки на 90 градусов до полного перекрытия. Правда, в этом схожесть и заканчивается. При постоянной работе, а принцип действия такого крана состоит в том, что внутри корпуса поворачивается шар с отверстием внутри для пропуска рабочей жидкости или газа, у шарового крана образуется выработка в уплотнителе. Такая проблема характера для кранов, устанавливаемых в системах отопления и водопровода, где не работает фильтр, и мелкие твердые частицы циркулируют с теплоносителем или водой. Малейшая царапина на уплотнителе и кран теряет свою герметичность, пропуская через борозды в уплотнителе жидкость.

К недостаткам шаровых кранов необходимо отнести и подверженность такому явлению, как гидроудар, после которого краны часто заклинивают, а вот для дисковой заслонки это явление не страшно.

Основные недостатки дисковых заслонок

К сожалению, дисковые затворы имеют и свои, присущие только этому виду арматуры недостатки. Установка и эксплуатация дисковых затворов должна обеспечиваться:

• Максимально допустимым давлением в трубопроводе в 1,6 МПа;
• В системах, где внутри трубопроводов не образует кристаллических отложений;
• Необходимостью использования редуктора в заслонках диаметром 150 и более миллиметров;
• Большой погрешностью при определении пропускной способности заслонки при разных положениях диска;

Однако, несмотря на эти недостатки, правильный монтаж и эксплуатация дискового затвора позволят значительно упростить работу с запорной арматурой, удешевить ремонт и увеличить срок работы оборудования.