Затворы дисковые из нержавейки: виды и устройство
Невозможно представить трубопровод без качественной запорной арматуры, которая будет регулировать скорость потока или вовсе его ограничивать. Дисковые затворы из нержавеющей стали применяются во всех отраслях промышленности. Большой выбор размеров и видов позволяет создавать трубопроводы различного диаметра, как с высоким, так и с низким давлением жидкого сырья. Это современная альтернатива вентилям, которые проигрывают дисковым затворам, как по функциональности, так и удобству использования.
Затворы дисковые относятся к категории запорно-регулирующей арматуры. Дисковые поворотные затворы, которые будут контактировать с агрессивной средой, всегда производятся из нержавеющей стали. Наиболее часто за основу берут сталь марки AISI 304; не так часто, но можно встретить арматуру из стали марки AISI 316. Благодаря высокой устойчивости нержавеющего металла к кислотам, солям, щелочам их используют как в пищевой промышленности, так и в химической, фармацевтической и многих других отраслях. Во время производства затворов могут использоваться как высоколегированные стали для производства корпуса и внутренних деталей, так и комбинация сплавов. Нередко производители делают корпус из чугуна и на него напыляют толстый слой нержавеющей стали. Арматура таким образом становится дешевле, но ее технические качества и устойчивость к перепадам давления и температуры снижаются. Самый надежный вариант, особенно на промышленных предприятиях с большими мощностями и кислотным сырьем, — цельная конструкция из нержавеющей стали.
Технические параметры запорной арматуры следующие:
- Диаметр прохода — от 10 до 400 мм.
- Рабочее давление от 6 до 100 кгс/см2.
- Температурный показатель работоспособности колеблется от -40°C до +550°C.
- По типу привода делятся на электрические, пневматические, гидравлические, ручные, ручные с редуктором, под управление дистанционно.
- По разновидности присоединения подразделяются на фланцевые, межфланцевые, муфтовые и под приварку.
Практически 95% запорной арматуры из нержавейки производится с наружной резьбой для стыковки с трубами. Некоторые модели производятся только с внутренней резьбой, и для крепления к ним приваривается специальная гайка. Если сварочные работы проводились по всем правилам, то о герметичности заслонок не стоит беспокоиться. Дополнительные уплотнители не дадут протечек и защитят от аварийных ситуаций. Но они одновременно и слабое место в дисковых заслонках. Резина хуже выдерживает постоянное сжатие, чем детали из нержавейки, и ее придется менять через несколько лет.
Дисковая заслонка состоит из корпуса, поворотного диска, штока, манжеты, шайб для фиксации, уплотнительных колец и рукоятки. Причем рукоятка может быть как одна, так и две в зависимости от конструкции и сферы применения. Механизм работы прост: диск вращается под углом в 90° вокруг оси и перекрывает основной поток жидкости. Это классический вариант дисковой заслонки с симметрично установленным диском. Они отлично подойдут для пищевой промышленности и трубопроводов с низким давлением.
Прогрессивной моделью дисковой заслонки, пригодной для использования в тяжелых условиях горячих кислот и высоких температур, станут дисковые затворы со смещенной осью для крепления диска. В техническом плане это позволяет точней регулировать поток, а при надобности перекрыть его вовсе и получить высший класс герметичности.
Положительные стороны дисковой заслонки:
- используются в качестве универсальной запорной системы в трубопроводах с различным сырьем;
- простота конструкции;
- высокая герметичность в условиях низкого давления;
- малый вес конструкции;
- отсутствие застойных зон, в которых могут скапливаться остатки сырья.
Второй тип - это заслонка с пневмоприводом. Она относится к особенной запорной арматуре, которую используют в трубопроводах, где не получится перекрыть поток ручным способом или на полностью автоматизированных линиях производства.
Конструкция состоит из внешнего корпуса из нержавеющей стали, к которому крепится держатель пневмопривода. Внутри заслонки диск выпуклой или плоской формы, оси крепления диска в верхней части и упорный винт в нижней, уплотнители из резины или силиконов, втулки, манжеты для фиксации поворотного элемента. Сама конструкция внешне больше, чем классические модели дисковых заслонок, но это мало влияет на вес и сполна компенсируется удобством использования.
Принцип действия заслонки похож на классическую модель, только разница в том, что вверху расположена пневмосистема, которая работает на основе воздуха или газа под давлением. Угол наклона диска относительно потока можно регулировать, и при необходимости воздух или газ давят на пружинный механизм, который приводит в действие заслонку и перекрывает основной поток жидкого сырья.
Положительные особенности пневмоприводной заслонки:
- возможность совмещать с различными трубами;
- простота ремонта и замены уплотнителей;
- небольшие размеры и небольшой вес конструкции;
- запорный механизм может применяться для труб большого диаметра с высоким давлением и температурой.
Клапан "бабочка" относится к клапанам обратным межфланцевым. Его используют как при установке водопроводной сети, так и на предприятиях пищевой, нефтегазовой, химической, фармацевтической, целлюлозной промышленности.
Преимущества клапана бабочка:
- легкость конструкции и минимум деталей;
- простота в управлении;
- устойчивость к высокому давлению в потоке.
Корпус клапана состоит из двух фланцев, между которыми располагается затвор. Фланцы изготавливаются способом литья или штамповки. На шток диска устанавливается пара фторопластовых втулок, чтобы исключить в процессе работы контакт между диском и корпусом обратного клапана. При выборе клапана бабочки, в первую очередь, нужно обращать внимание на толщину штока: чем он толще и глубже расположен, тем выше устойчивость к давлению потока. Затем идут уплотнители, основная функция которых равномерно распределить давление и не дать клапану при перепадах давления срабатывать неправильно. Внешнее управление может быть как с пластиковыми, так и с нержавеющими ручками. Ручки, в свою очередь, делятся на три разновидности:
- четырехступенчатая (устанавливается в четырех основных положениях);
- многоступенчатая (благодаря зубчатому стопору ручка фиксируется через равные малые промежутки);
- бесступенчатая (ручка устанавливается в произвольном положении).
Принцип действия двустворчатого обратного клапана типа "бабочка" предельно прост. В трубопроводе жидкое сырье движется по направлению основного потока с помощью насосов и две створки схлапываются под действием давления; из-за схожести створок с крыльями бабочки он и получил такое название. Если основное давление резко снижается ниже нормы, пружина отживает створки, и они возвращаются в исходное положение, тем самым блокируя обратный поток жидкости. Герметичные уплотнители позволяют выдерживать любые перепады давления и контакт с агрессивными кислотами.
Дисковые затворы на рынке нержавеющей арматуры давно заняли лидирующие позиции. Они незаменимы в трубопроводах для транспортировки пищевого сырья и для технических трубопроводов нефтехимической, газовой, фармацевтической отрасли.