Дисковый затвор входит в список устройств, относящихся к запорно-регулирующей арматуре. Затворы широко применяют в коммунальном хозяйстве, промышленности на трубопроводах большого сечения, системах холодного, горячего водоснабжения, отопления, пожаротушения, кондиционирования.

Конструктивно дисковые поворотные затворы делятся на несколько видов: симметричные, двухэксцентриковые (двухэксцентричный) и трехэксцентриковые (с тройным эксцентриситетом).

Принцип действия симметричного дискового затвора достаточно прост, внутри корпуса затвора расположены вал (шток), проходящий через отверстие в центре диска (запирающего устройства) и уплотнение. При вращении запирающего элемента (диска) на 90 градусов (четверть оборотный) происходит открытие затвора, в этот момент диск располагается в продольном направлении относительно оси трубопровода, при закрытии диск возвращается в плоскость, совпадающую с осью трубопровода.

В двухэксцентриковых затворах вал смещен относительно центра диска. В трехэксцентриковых затворах добавляется уклон конуса уплотнителя в направлении оси трубопровода. Данный механизм позволяет уменьшить трение между поверхностями, соответственно увеличить срок службы, и добиться высокого класса герметичности.

Рассмотрим основные составляющие. Дисковый затвор конструктивно состоит из корпуса, вала (штока), затвора (поворотного диска), уплотнения. Корпус дискового затвора выполнен в виде цилиндрической фигуры. Корпуса изготавливаются из таких материалов как чугун GG20, GG25, различные марки стали Ст.20л и ее заменители 25л и 30л, из нержавеющих марок стали 12Х18Н10Т аналога AISI304, ПВХ и других. Корпуса затворов покрываются защитными эпоксидными составами. В случае, если воздействие рабочей и окружающей среды чрезмерно высоко, например, такое, как высокотемпературные потоки, различные реагенты, используются дисковые поворотные затворы, корпуса которых защищены дополнительным слоем из фторопласта и др. материалов (футеровка).

Конструкции большинства затворов не предполагают взаимодействия среды с валом, но для изготовления штока используются легированную или нержавеющую сталь 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т. Поворотный вал может быть односоставным или разборным (двусоставным). Вал состоящий из нескольких частей значительно упрощает обслуживание дискового затвора.

Поворотный диск исполняет функцию запирающего элемента в устройстве затвора, может иметь плоскую форму или линзовую. Диски изготавливаются из стали, чугуна GG40 с полимерным, никелированным или цинковым покрытием, из нержавейки 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т аналога AISI316 и других.

Главной функцией эластичного уплотнения является достижение максимальной герметичности запирающего элемента в арматуре, и с развитием химической индустрии стали активно применятся такие материалы как: PTFE – Политетрафторэтилен, FKM – Фторкаучук, NBR – Нитрил-бутадиен-каучук, EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук, VMQ – силикон (подробное описание материалов можно посмотреть на нашем сайте в разделе «Устройство клапана»), также встречаются совмещенные резинометаллические уплотнения для более высоких температур и давления.

Дисковые затворы имеют различные виды уплотнений:

  • металл – металл, как правило, данный вид уплотнения позволяет обеспечить герметичность не выше класса B.
  • с полимерным (эластичным) уплотнением на диске, в данном случае не исключен контакт среды с корпусом.
  • с эластичным уплотнением в корпусе, данное уплотнение меньше подвергается влиянию рабочей среды, в отличие от уплотнения на диске, в результате увеличивается срок службы.
  • с полимерным вкладышем (рубашкой) в корпусе, данное эластичное уплотнение имеет ряд преимуществ: обеспечивает герметичность класса А, защищает корпус затвора, меньше подвержено влиянию рабочей среды вследствие более долговечно, служит уплотнением между корпусом дискового затвора и ответными фланцами, может быть заменяемым.

Монтаж дисковых затворов на трубопровод может быть межфланцевым (стяжным). Корпус затворов с таким видом присоединения к трубопроводу может быть с проушинами (для центровки) и без них. Также затворы выпускаются с фланцевым и под приварку (сварным) присоединением.

Диапазон присоединительных диаметров дисковых затворов достаточно широкий от DN32….2400, некоторые производители выпускают линейки затворов с условным диаметром до DN4000.

Дисковые поворотные затворы выпускаются с различным рабочим давлением, PN10….16 бар, PN2,5….4,0МПа. Температурный режим для сред в зависимости от типа уплотнения, также достаточно широкий и может достигать значение от -15 °С и в верхних пределах до +500 °С.

Управление дисковыми затворами можно осуществлять вручную (с помощью ручки, возможно регулирование). На больших диаметрах, где требуется большое усилие, используют маховик и редуктор. Для дистанционного управления потоком среды используют дисковые затворы с электроприводом (напряжение привода AC220V однофазное и AC380V трехфазное), гидроприводы и пневмоприводы.

Поворотные дисковые затворы имеют свои достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести:

  • Небольшие габариты (строительные длины);
  • Небольшая масса;
  • Относительная простота монтажа;
  • Ремонтопригодность;
  • Запирающий элемент (диск) не закипает при длительной эксплуатации в сравнении с шаровым краном;
  • Невысокое гидравлическое сопротивление;
  • Высокая степень герметичности;
  • Высокая пропускная способность;
  • Время открытия/закрытия;
  • Возможность регулировки и удаленного управления с помощью приводов и контроллеров и щитов;
  • Стоимость;

  • К сожалению, в дисковых затворах, как и в любой другой запорной арматуре, существуют несущественные, но минусы:

  • Запирающий элемент стационарно расположен в трубопроводе, что приводит к изменению гидравлических параметров системы;
  • Достаточно высокий крутящий момент;
  • Управление дисковыми затворами вручную доступно только на минимальных диаметрах;

  • Дисковые затворы на данный момент времени являются наиболее востребованным и перспективным видом запорно-регулирующей арматуры, применяемым на различных типах трубопроводов, с широким спектром давления и температур.