Регулирующие дисковые затворы

Регулирующие дисковые затворы

Регулирующие дисковые затворы — это поворотная трубопроводная арматура, предназначенная для изменения расхода жидкости, газа или пара. Регулирование выполняется поворотом диска внутри корпуса. Привод устанавливает диск в промежуточное положение, изменяя площадь проходного сечения и пропускную способность затвора.

Затворы запорно-регулирующие могут не только управлять расходом, но и перекрывать трубопровод. Для такого применения отдельно проверяют регулирующую характеристику и допустимую протечку в закрытом положении.

Устройство и принцип работы

Основные элементы затвора:

•       корпус;
•       поворотный диск;
•       вал;
•       седло;
•       подшипники или втулки;
•       уплотнение вала;
•       привод;
•       позиционер — при регулирующем управлении.

При повороте диска изменяется свободное сечение трубопровода. В полностью открытом положении затвор имеет высокую пропускную способность, а при приближении к закрытому положению сопротивление возрастает. Зависимость расхода от угла поворота определяется конструкцией конкретной модели.

Затворы дисковые поворотные регулирующие комплектуются электрическими или пневматическими приводами. Позиционер обеспечивает установку диска в соответствии с управляющим сигналом.

Основные исполнения

По расположению осей различают:

•       концентрические затворы;
•       двухэксцентриковые модели;
•       затворы с тройным эксцентриситетом.

По конструкции корпуса применяются:

•       межфланцевые;
•       проушинные;
•       двухфланцевые;
•       сварные исполнения.

Концентрические мягкоседельные модели распространены в водяных системах. Эксцентриковые конструкции уменьшают трение между диском и седлом и могут применяться при более сложных параметрах среды в пределах характеристик модели.

Типы приводов

Для управления используются:

•       электрические приводы;
•       пневматические приводы двустороннего действия;
•       пневматические приводы с пружинным возвратом;
•       гидравлические механизмы;
•       ручные редукторы — для местной настройки отдельных систем.

Привод выбирают по требуемому крутящему моменту, времени хода, частоте включений и условиям окружающей среды. Для автоматизированных систем также учитывают управляющий сигнал, наличие позиционера и требуемое положение при отказе.

Области применения

Регулирующие затворы устанавливают:

•       в системах водоснабжения и водоотведения;
•       в отоплении и теплоснабжении;
•       в вентиляции и кондиционировании;
•       на насосных станциях;
•       в энергетике;
•       на химических и нефтехимических предприятиях;
•       в системах охлаждения;
•       на технологических линиях.

При выборе учитывают агрегатное состояние среды, наличие твёрдых частиц, температуру и коррозионную активность.

Материалы изготовления

Корпуса выполняют из чугуна, углеродистой, низколегированной или коррозионно-стойкой стали. Для дисков применяют чугун с покрытием, нержавеющую сталь и специальные сплавы. Седла изготавливают из эластомеров, фторопластов или металла.

Материал седла влияет на герметичность, рабочую температуру и химическую совместимость. Мягкое уплотнение подходит не для всех сред, а металлическое исполнение может иметь другой допустимый уровень протечки.

Критерии выбора

При подборе учитывают:

•       DN и PN;
•       минимальный и максимальный расход;
•       Kv или Cv при разных углах открытия;
•       перепад давления;
•       рабочую температуру;
•       материал корпуса, диска и седла;
•       требуемую герметичность;
•       тип и параметры привода;
•       управляющий сигнал;
•       безопасное положение.

Затвор должен работать в диапазоне углов, обеспечивающем устойчивое изменение расхода. Постоянная работа у почти закрытого положения может сопровождаться шумом, вибрацией и повышенной нагрузкой на седло.

Монтаж и эксплуатация

Перед установкой проверяют направление потока, соосность фланцев, свободный ход диска и положение привода. Диск не должен задевать трубопровод или прокладку. После монтажа настраивают конечные положения, позиционер и сигнализацию.

Пропускные характеристики

Основным расчётным параметром регулирующего затвора является пропускная способность Kv или Cv. Производитель указывает её значения для разных углов открытия. По этим данным определяют, сможет ли арматура обеспечить минимальный, рабочий и максимальный расход при располагаемом перепаде давления.

В зависимости от конструкции применяются характеристики:

•       близкая к линейной;
•       равнопроцентная;
•       модифицированная характеристика;
•       специальная характеристика для конкретной серии.

На реальную работу влияет сопротивление всего трубопровода, насоса и теплообменного оборудования. Поэтому характеристика установленного затвора может отличаться от собственной характеристики, полученной при испытаниях.

При расчёте жидкостных систем проверяют вероятность кавитации. Она возникает при значительном местном снижении давления и может сопровождаться шумом, вибрацией и эрозией деталей. Для газа и пара учитывают сжимаемость среды и возможность критического течения.

Регулирующий затвор желательно выбирать так, чтобы в основном режиме диск не находился у крайнего положения. Наличие рабочего диапазона в обе стороны позволяет системе реагировать на изменение нагрузки и поддерживать заданный параметр без постоянной работы привода у механического упора.

Для аварийной функции отдельно задают положение при потере питания или воздуха. Привод и седло должны обеспечить требуемое перекрытие при максимальном расчётном перепаде.

Компания «ВСЯ АРМАТУРА» предлагает регулирующие дисковые затворы для инженерных и промышленных систем. При подборе учитываются расход, перепад давления, DN, PN, рабочая среда, материалы проточной части, характеристика регулирования и тип привода.