Дисковый затвор
Дисковый затвор — тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды [1] . Также эти устройства называют заслонками, поворотными затворами, герметичными клапанами, гермоклапанами [2] . 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 [3] .
В дисковых затворах запирающий элемент, то есть затвор, имеет форму диска, который может перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе путём поворота (как правило на 90°) затвора вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды, при этом ось вращения диска может являться его собственной осью (осевые дисковые затворы) или же не совпадать с осью (эксцентриковые дисковые затворы). В связи с некоторой схожестью формы затвора с бабочкой, в англоязычных странах дисковые затворы носят название butterfly valve [4] [5] .
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:
- малые строительные длина и масса;
- простота конструкции, малое число деталей;
- относительная простота ремонта, возможность быстрой замены элементов уплотнения;
- возможность применения для больших диаметров трубопроводов.
Но имеются и недостатки, например:
- большие крутящие моменты для управления затворами больших диаметров (при ручном управлении это влечёт за собой необходимость установки редуктора);
- в положении «открыто» диск располагается в проходе корпуса, что ухудшает гидравлические характеристики и делает весьма затруднённой очистку трубопровода при помощи механических устройств [6][7] .
- класс герметичности А достигается только на затворах с мягким седловым уплотнением, затворы с уплотнением «металл по металлу» имеют класс герметичности В и ниже
Устройство и принцип действия
Дисковый затвор представляет собой короткий цилиндрический корпус (1), через который протекает рабочая среда. Внутри корпуса расположена подвижная часть, диск (3), имеющий возможность вращаться вокруг своей оси и таким способом, прижимаясь к уплотнительной поверхности корпуса (2), которая на поясняющем изображении выполнена с резиновым уплотнительным кольцом, перекрывать проход рабочей среды [6] .
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 [6] [7] .
См. также
Примечания
- ↑ГОСТ Р 52720-2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения.
- ↑ действующими стандартами эти названия не рекомендуются к использованию.
- ↑ Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
- ↑англ.butterfly — бабочка, англ.butterfly valve — затвор дисковый
- ↑ в связи с этим существует и русскоязычное разговорное выражение «затвор типа баттерфляй»
- ↑ 123 Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
- ↑ 12 Арматура промышленная общего и специального назначения. Справочник. А. И. Гошко — М.: Мелго, 2007.
Дисковый затвор на Викискладе ? |
Wikimedia Foundation . 2010 .
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
Источник
Запорно-регулирующая арматура для сетей водоснабжения и теплоснабжения
Надежная арматура является залогом беспроблемной эксплуатации сетей водо- и теплоснабжения. К арматуре относятся: соединительные элементы трубопроводов, тройники, фланцы, задвижки, шаровые краны и прочие элементы.
Согласно ГОСТ 24856–2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» известны следующие виды арматуры:
Основные виды:
- запорная арматура – предназначена для перекрытия потока рабочей среды c определенной герметичностью;
- обратная арматура (арматура обратного действия) – предназначена для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды;
- предохранительная арматура – предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса рабочей среды;
- распределительно-смесительная арматура (распределительная арматура, смесительная арматура) – предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков;
- регулирующая арматура – предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода или проходного сечения;
- разделительная (фазоразделительная арматура) – предназначена для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях или с различной плотностью;
- отключающая арматура – предназначена для перекрытия потока рабочей среды при превышении заданной величины скорости ее течения.
Комбинированная арматура:
- запорно-регулирующая арматура – совмещает функции запорной и регулирующей арматуры;
- невозвратно-запорная арматура – обратная арматура, в которой может быть осуществлено принудительное закрытие или ограничение хода запирающего элемента;
- невозвратно-управляемая арматура – обратная арматура, в которой могут быть осуществлены принудительное открытие, закрытие или ограничение хода запирающего элемента арматуры.
Арматура также разделяется в зависимости от назначения:
- спускная арматура (дренажная арматура) – предназначена для сброса рабочей среды из систем трубопроводов;
- конденсатоотводчик – предназначен для удаления конденсата;
- защитная арматура (отключающая арматура) – предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды, а также для отключения потока;
- редукционная арматура (дроссельная арматура) – предназначена для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счет увеличения гидравлического сопротивления в проточной части;
- контрольная арматура – предназначена для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.
В системах тепло- и водоснабжения как в промышленности, так и в сфере ЖКХ наибольшее распространение получила запорно-регулирующая арматура.
Вентиль запорный |
К запорно-регулирующей арматуре относятся: вентили, задвижки, дисковые поворотные затворы, шаровые краны, предназначенные для перекрытия потока или изменения направления потока.
Запорная и регулирующая арматура монтируется:
- на производственном трубопроводе для обеспечения двухсторонней подачи воды к оборудованию;
- на пожарных стояках с пятью и более пожарными кранами;
- на стояках хозяйственно-питьевой сети в зданиях высотой три этажа и более;
- на ответвлениях от магистральных линий для обеспечения отключения при проведении ремонта отдельных участков;
- на рукавах в каждую квартиру;
- на подводках к смывным бачкам;
- на ответвлениях к групповым душам и умывальникам;
- после регулятора давления.
Следует помнить, что к арматуре, устанавливаемой на сетях тепло- и водоснабжения, а также во внутридомовых системах, должен быть обеспечен легкий доступ для службы эксплуатации.
Для сетей в местах установки арматуры всегда должны устраиваться смотровые колодцы или люки, при скрытом размещении арматуры внутри здания – смотровые лючки.
Рассмотрим подробнее типы арматуры.
Вентиль (клапан) – тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды. Основными конструктивными элементами запорного вентиля являются: золотник, шпиндель, корпус с сальниковым или сильфонным уплотнением и бугельный узел. Устройство крепится на трубопроводе посредством резьбового или фланцевого соединения. Вращательное движение шпинделя в ходовой гайке преобразуется в поступательное движение золотника (тарелки клапана). В крайнем нижнем положении последний перекрывает седло, препятствуя прохождению потока рабочей среды. Перемещение запирающего элемента может передаваться и от штока, к которому прикладывается усилие маховика.
Для обеспечения герметичности при перекрытии потока на затворе вентиля закрепляется полимерная или резиновая прокладка, в высококачественных клапанах герметичность достигается уплотнением затвора «металл–металл» за счет тщательной притирки затвора и седла.
Вентиль с перпендикулярным расположением штока относительно оси потока рабочей среды называется прямым, с наклонным расположением штока – косым: он характеризуется меньшим гидравлическим сопротивлением.
Преимущества вентиля:
- отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор двигается перпендикулярно среде;
- небольшая высота.
Недостатки вентиля:
- большая строительная длина;
- небольшое проходное отверстие;
- эксплуатация только при определенном направлении рабочей среды.
Задвижки устанавливаются на трубопроводах для прекращения подачи воды и отключения отдельных участков сети. Также используются для регулирования расхода воды посредством изменения площади сечения отверстия задвижки. Основное конструктивное отличие задвижки от шарового крана или дискового поворотного затвора заключается в плоском затворе, который закреплен на резьбовом штоке и перемещается перпендикулярно оси потока. Задвижки всегда устанавливаются перпендикулярно движению потока воды. При изготовлении задвижек используется сталь или чугун.
Задвижки бывают параллельные и клиновые.
Корпус параллельной задвижки изготавливают из чугуна или из стали с фланцами и выдвижным или невыдвижным штоком. Параллельные задвижки состоят из двух дисков и расположенных между ними односторонних скошенных клиньев. Вращение маховика, связанного со шпинделем, поднимает диски (открывает задвижку) или опускает диски (закрывает задвижку). Для обеспечения более плотного закрытия клинья при опускании дисков раздвигаются и прижимают диски к гнездам. Параллельные задвижки используют при малых давлениях воды – как правило, не более 10 бар.
Параллельная задвижка. Задвижка включает: 1 – запорный элемент (клиновый или параллельный); 2 – корпус стальной или чугунный; 3 – крышка корпуса чугунная или стальная; 4 – шток резьбовой (стальной); 5 – маховик, редукторный привод или электропривод |
Клиновые задвижки изготовляются в полупроходном исполнении с невыдвижным штоком. Плотность перекрытия потока обеспечивается за счет уплотнения «металл–металл» или «металл–резина».
Преимущества задвижек:
- незначительное гидравлическое сопротивление при полном открытии затвора;
- возможность подачи рабочей среды в любом направлении;
- отсутствие поворота рабочей среды;
- широкая линейка типоразмеров.
Недостатки задвижек:
- сравнительно небольшой допустимый перепад давления на затворе;
- невысокая скорость срабатывания в аварийной ситуации;
- возможность заклинивания затвора при колебаниях температуры рабочей среды;
- возможность гидравлического удара в конце хода запорных дисков;
- трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей;
- высокая стоимость ремонта при относительно низкой цене задвижки;
- большая строительная высота и масса.
При появлении шаровых кранов и дисковых поворотных затворов задвижки применяются реже.
По конструкции дисковый поворотный затвор – это короткий отрезок трубы с регулируемым элементом в виде диска, поворачивающегося вокруг оси и расположенного перпендикулярно к оси прохода. Для герметичности применяются металлические или мягкие резиновые кольца. Принцип работы дисковых поворотных затворов заключается в том, что поворотный диск прижимается к уплотняющей поверхности седла внутри корпуса, преграждает путь потоку воды, а при повороте диска на 90° вода свободно проходит через затвор.
Клиновая задвижка |
Поворотные затворы могут монтироваться в любом положении, но затворы больших диаметров рекомендуется устанавливать в горизонтальном положении, так как при вертикальной установке не исключена вероятность заклинивания, связанная с попаданием твердых частиц в область штока. Дисковые затворы могут изготавливаться с эксцентрично установленными дисками. Управление дисковыми поворотными затворами может осуществляться вручную, с использованием редуктора при помощи электропривода, пневмопривода или гидропривода.
Дисковый поворотный затвор |
Преимущество дисковых поворотных затворов:
- малый вес, малая строительная длина;
- герметичное перекрытие потока в обоих направлениях;
- небольшое сопротивление, оказываемое поворотным затвором потоку рабочей среды (высокое значение коэффициента Kv);
- сменное седловое уплотнение;
- большой диаметр прохода;
- долговечность. При правильной эксплуатации срок службы – 30 лет;
- запорная и регулирующая функции.
Недостатки дисковых поворотных затворов:
- бoльшие потери напора, чем при установке обычных задвижек;
- пониженная герметичность;
- трудность получения расчетных пропускных характеристик при работе затвора в качестве регулирующей заслонки.
Основные параметры дисковых поворотных затворов регламентируются ГОСТ 25923–89 «Затворы дисковые регулирующие. Ос-новные параметры» и ГОСТ Р25923–89 «Арматура трубопроводная. Затворы дисковые. Общие технические условия».
Шаровой кран – трубопроводная арматура, имеющая запорный или регулировочный узел в форме шара (сферы), используется для перекрытия потока воды, изменения направления потока. Запорным элементом является шар, выполненный из нержавеющей стали и имеющий сквозное отверстие для прохода рабочей среды. Существуют два типа шаровых кранов – с плавающим шаром и с шаром в опорах.
Шаровой кран |
Шаровые краны с плавающим шаром используются в трубопроводах с низким давлением и температурой.
Шаровые краны с шаром в опорах используются в трубопроводах больших диаметров с высоким давлением. Перепад давления воспринимается подшипниками опор, а не уплотнительными седлами.
Проходной кран |
Изменение направления потока воды происходит с помощью затвора, который можно повернуть на 90°. При этом шар внутри крана поворачивается вокруг своей оси стороной, в которой нет сквозного отверстия, в этом случае поток будет полностью перекрыт.
Угловой кран |
На магистральных водопроводах используются шаровые краны, рассчитанные на высокое давление.
Существует три типа шаровых кранов:
1. Проходной кран – направление потока не изменяется.
2. Угловой кран – направление потока изменяется на 90°.
3. Трехходовой кран имеет один входной и два выходных канала.
Преимущества шаровых кранов:
- высокая степень герметичности;
- низкое гидравлическое сопротивление;
- небольшие масса и габариты;
- малое время открытия и закрытия;
- не требуется технического обслуживания в процессе эксплуатации;
- широкая линейка типоразмеров по способу монтажа (фланцевое, муфтовое, под приварку), по виду исполнения (цельносварной корпус или разборный корпус).
Недостатки шаровых кранов:
- повышенные требования к чистоте рабочей среды;
- возможно «прикипание» шара при длительной эксплуатации в закрытом или открытом положении.
Трехходовой кран |
Проведя анализ современной запорно-регулирующей арматуры, в заключении можно отметить, что каждый из рассмотренных типов арматуры обладает преимуществами и недостатками, зная которые, можно определиться с выбором арматуры под заданные требования и условия эксплуатации.
Источник