Дисковые поворотные затворы

Дисковые затворы – это вид запорной арматуры для трубопроводов круглого сечения. Главные детали этого устройства – цилиндрический корпус и затворный диск, который может поворачиваться вокруг оси, расположенной поперек оси корпуса. Открытие и закрытие заслонки производится поворотом диска на 90^о.

Особенности дисковых затворов

Устройство дискового затвора определяет особенности его применения.

• Малая монтажная длина. Корпус дискового затвора может быть намного меньше, чем диаметр условного прохода (DN).
• Небольшой вес. Конструкция не требует массивного сложного корпуса, как в случае с задвижкой или вентилем.
• Конструктивная простота. Устройство имеет минимум деталей.
• Низкое динамическое сопротивление. Затворный диск в положении полного открытия создает небольшое сопротивление потоку среды.
• Быстрое открытие и закрытие.

Разновидности конструкций

Дисковые затворы различают по конструкции корпуса и по кинематике запирающего элемента.

Виды корпусов

Различия в конструкции корпусов в основном касаются способа монтажа затвора. Распространены два варианта – фланцевый и межфланцевый. Первый вариант имеет фланцы с двух сторон для соединения с такими же фланцами трубопровода.
Межфланцевые дисковые затворы имеют корпус малой длины, достаточной для размещения в нем вала с закрепленным на нем затворным диском, а вместо фланцев на его торцах устанавливаются уплотнительные кольца. При монтаже устройство зажимается между фланцами трубопровода. При монтаже труб заранее предусматривается зазор для его установки. Для фиксации затвора по оси трубопровода на его корпусе есть приливы-петли, в которые проходят болты, стягивающие фланцы.
Дисковые поворотные затворы с резьбовым соединением используют для трубопроводов малого диаметра.

Геометрия и кинематика

Изначальная идея поворотного затвора очень проста: диск в открытом положении поворачивается ребром к потоку, а в закрытом перекрывает его, входя краями в контакт с цилиндрическим корпусом. Чтобы обеспечить герметичность, применяются кольца из эластичных материалов, которые закрепляются по краю диска на запорном седле корпуса.
Для того, чтобы уменьшить трение контактных поверхностей была разработана конструкция с двойным эксцентриситетом. В ней седло имеет коническую форму, а ось вращения диска смещена от плоскости запорного контура вдоль оси корпуса, а также смещена в поперечном направлении. При открывании затвора диск не только поворачивается, но и смещается в двух направлениях. Такая кинематика сразу разводит контактные поверхности и сводит к минимуму трение между ними.
Дисковый 3-х эксцентриковый затвор имеет такую же кинематику, как и с двумя эксцентриситетами. Его отличие в том, что центр конической поверхности седла смещен от осевой линии корпуса к его краю. Благодаря этому трение в контактной паре отсутствует, и появляется возможность уплотнений «металл-графит» и «металл-металл» с герметичностью класса А при давлении до 10 МПа.
Есть модели и с четырьмя эксцентриситетами. У них изменена форма контактного контура. Усовершенствование позволяет изготавливать дисковые затворы для криогенной техники, работающие в очень широком диапазоне температур.