Базовая конструкция и принцип работы дискового затвора
2026-08-28
1. Что такое поворотный затвор?
Поворотный затвор — это распространенный тип поворотного клапана.
Его основной компонент, открывающий и закрывающий клапан, — это дискообразная заслонка.
Заслонка установлена внутри корпуса клапана и вращается вокруг штока.
Когда заслонка параллельна направлению трубы, среда может проходить, и клапан открывается.
Когда заслонка поворачивается на 90° и становится перпендикулярной направлению трубы, среда перекрывается, и клапан закрывается.
Таким образом, основной принцип действия поворотного затвора заключается в повороте заслонки на 90°.
Поворотные затворы обычно используются в:
· Трубопроводах циркуляционной воды
· Трубопроводах охлаждающей воды
· Трубопроводах пожарной воды
· Газопроводах низкого давления
· Вентиляционных каналах
· Технологических трубопроводах большого диаметра
· Канализационных трубопроводах
· В условиях частичного пара и высоких температур
Главные особенности поворотных затворов: компактная конструкция, малый вес и возможность работы с трубами большого диаметра.
2. Базовая конструкция поворотного затвора
1) Корпус затвора
Корпус затвора является основной частью поворотного затвора.
Он соединяется с трубопроводом и выдерживает давление рабочей среды.
Корпуса поворотных затворов обычно короче, поэтому часто говорят, что поворотные затворы имеют короткую длину.
Распространенные способы соединения:
· Зажимной тип
· Фланцевый тип
· Тип с выступами
· Сварной тип
На предприятиях химической промышленности распространены:
· Дискретный поворотный затвор
· Фланцевый поворотный затвор
2) Затворная заслонка
Затворная заслонка является частью, открывающей и закрывающей поворотный затвор.
Она имеет форму диска и устанавливается внутри корпуса затвора.
При вращении затворной заслонки изменяется площадь поперечного сечения потока, тем самым регулируя прохождение или перекрытие рабочей среды.
К распространенным материалам для изготовления заслонок относятся:
· Углеродистая сталь
· Нержавеющая сталь
· Чугун
· Высокопрочный чугун
· Резиновая футеровка
· Фторсодержащая футеровка
· Легированные материалы
Если заслонка деформирована, подвержена коррозии или повреждена уплотнительная кромка, клапан может не закрываться плотно.
3) Шток клапана
Шток клапана соединяет рукоятку, червячный редуктор или привод и заслонку.
Шток клапана передает внешнее усилие на заслонку.
Распространенные проблемы со штоком клапана включают:
· Изгиб
· Износ
· Поломка
· Утечка из уплотнения
· Неплотное соединение с заслонкой
Надежность закрытия заслонки в основном зависит от:
· Уплотнительного края заслонки
· Уплотнительной поверхности седла клапана
· Положения штока
· Нахождения заслонки на месте?
Распространенные материалы для седел клапанов включают:
· Резина
· EPDM
· NBR
· PTFE
· Металлический твердый уплотнительный материал
5) Рукоятка и червячный редуктор
Заслонки малого диаметра обычно управляются рукоятками.
Заслонки среднего и большого диаметра обычно управляются червячными редукторами.
Поскольку на заслонку затвора большого диаметра воздействует значительная сила рабочей среды, управлять ею непосредственно с помощью рукоятки будет более трудоемко.
Червячная передача позволяет снизить крутящий момент и сделать переключение более плавным. 3. Принцип работы поворотной заслонки
Принцип работы поворотной заслонки достаточно интуитивно понятен.
Суть в том, что вращение заслонки изменяет площадь канала потока.
1) Полностью открытое состояние
Когда заслонка в основном параллельна направлению трубы, клапан находится в полностью открытом состоянии.
Среда может протекать через обе стороны заслонки.
Но будьте осторожны:
Даже если поворотная заслонка полностью открыта, заслонка все еще находится в центре трубы.
Поэтому, когда поворотная заслонка полностью открыта, сопротивление потоку обычно больше, чем у шарового и задвижного клапана.
2) Полностью закрытое состояние
Когда заслонка поворачивается на 90° и становится перпендикулярной направлению трубы, она перекрывает канал потока.
Края заслонки и седло клапана образуют герметичное соединение. Клапан закрыт.
Если заслонка не установлена на место, седло клапана повреждено или край заслонки изношен, возникнет внутренняя утечка.
3) Полуоткрытое состояние
Запорные вентили типа «бабочка» позволяют изменять площадь поперечного сечения потока путем изменения угла наклона заслонки. Таким образом, они обладают определенными возможностями регулировки.
Однако обычные запорные вентили типа «бабочка» не подходят для длительной эксплуатации в условиях малого открытия и большой разницы давлений.
Длительное использование в условиях малого открытия может привести к:
· Промывке заслонки
· Износу седла клапана
· Вибрации
· Шуму
· Кавитации
· Нестабильной регулировке
Если требуется стабильная регулировка, следует выбрать специальный регулирующий запорный вентиль или регулирующий клапан.
4. Запорные вентили с мягким и жестким уплотнением
Запорные вентили можно разделить на следующие типы:
· Запорные вентили с мягким уплотнением
· Запорные вентили с жестким уплотнением
1) Запорные вентили с мягким уплотнением
В запорных вентилях с мягким уплотнением в качестве седла клапана обычно используются неметаллические материалы, такие как резина или ПТФЭ.
Преимущества:
· Хорошие герметизирующие свойства
· Низкая стоимость
· Малый момент открытия и закрытия
· Подходит для систем водоснабжения низкого давления
· Устойчивость к некоторым коррозионным средам
Недостатки:
· Неустойчивость к высоким температурам
· Неустойчивость к сильной эрозии
· Не подходит для сред, содержащих твердые частицы
· Седло клапана подвержено старению
· Ограниченный диапазон давления и температуры
Обычно используется для:
· Циркуляционной воды
· Охлаждающей воды
· Пожарной воды
· Сжатого воздуха
· Сточных вод
· Некоторых коррозионных сред
2) Запорный клапан с жестким уплотнением
Запорные клапаны с жестким уплотнением имеют металлическую уплотнительную конструкцию и часто встречаются в двух- или трехэксцентриковых запорных клапанах.
Преимущества: · Высокая термостойкость · Высокая устойчивость к давлению · Устойчивость к эрозии
· Износостойкость
· Длительный срок службы
· Подходит для работы с паром и горячим маслом
Недостатки:
· Более высокая стоимость
· Высокие требования к точности изготовления
· Высокие требования к техническому обслуживанию после повреждения уплотнительной поверхности
· Эффективность уплотнения при низком давлении может зависеть от структуры материала
Обычно используется для:
· Паровых газов
· Горячего масла
· Высокотемпературных газов
· Трубопроводов высокого давления
· Содержит слегка гранулированные среды
· Ситуаций строгого перекрытия
5. Резюме
Запорный клапан типа «бабочка» — распространенный клапан большого диаметра на предприятиях химической промышленности.
Его основной принцип работы: поворот заслонки на 90° позволяет регулировать подачу и отвод рабочей среды.
При использовании поворотных затворов на объекте необходимо помнить:
Поворотные затворы подходят для ситуаций с большим диаметром, низким давлением и большим расходом, но обычные поворотные затворы не подходят для длительного использования в режиме малого открытия и регулировки больших перепадов давления.
При использовании с высокотемпературным паром, горячим маслом или в условиях жесткой изоляции следует отдавать предпочтение поворотным затворам с жестким уплотнением.
