Затворы дисковые Ду80
Затворы дисковые Ду80: конструкция, применение и технические аспекты выбора
Дисковый затвор (также известный как поворотный затвор, butterfly valve) условным проходом Ду80 представляет собой запорную, регулирующую или отсечную арматуру, в которой запирающий элемент выполнен в форме диска, вращающегося вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока рабочей среды. Номинальный диаметр 80 мм (Ду80, DN80) является одним из наиболее востребованных в технологических трубопроводах среднего давления, системах водоснабжения, вентиляции и кондиционирования, а также в различных отраслях промышленности.
Конструктивные особенности дисковых затворов Ду80
Конструкция стандартного дискового затвора состоит из корпуса, диска (затвора), уплотнения, шпинделя (оси) и системы управления (привода). Корпус чаще всего выполняется литым или штампованным из чугуна (ВЧШГ, ЧШГ), стали (углеродистой, нержавеющей), алюминиевых сплавов или полимерных материалов. Для Ду80 распространены фланцевые соединения по ГОСТ, DIN, ANSI, что обеспечивает простой монтаж в разрыв трубопровода. Диск изготавливается из материала, совместимого с корпусом и рабочей средой: нержавеющая сталь, чугун с покрытием (эпоксидное, никелевое), латунь. Ключевым элементом является система уплотнений, определяющая область применения и долговечность арматуры.
Типы уплотнений дисковых затворов Ду80
- Мягкое уплотнение (резиновое, фторопластовое): Диск уплотняется по периметру эластичным седлом, установленным в корпусе. Материалы: EPDM (для воды, пара, слабоагрессивных сред), NBR (масла, топливо), Viton/FKM (высокие температуры, агрессивные химикаты), PTFE (химическая стойкость). Обеспечивает высокую герметичность класса «А» по ГОСТ 9544-2016, но ограничено по температуре (обычно -20°C до +120°C, для PTFE до +200°C).
- Металл-металл (сильфонное, с металлическими седлами): Уплотнение достигается притиркой диска и седла из коррозионно-стойкой стали или сплавов. Применяется для высоких температур (свыше +400°C), абразивных или криогенных сред. Герметичность, как правило, ниже (класс «В» или «С»).
- Комбинированное уплотнение: Сочетает эластичные вставки и металлические элементы для улучшенных характеристик.
- По типу привода: Ручной (с рычагом, редуктором, маховиком), электрический (электропривод), пневматический (пневмопривод), гидравлический.
- По способу монтажа: Межфланцевый (бесфланцевый, зажимной), фланцевый, под приварку.
- По положению шпинделя: Со сквозным шпинделем (ось проходит через диск) и не сквозным.
- По рабочему давлению (PN, Ру): Для Ду80 типичные ряды давлений: PN6, PN10, PN16, PN25. Для стальных моделей возможно PN40 и выше.
- Характеристики рабочей среды: Тип (вода, пар, газ, химикат), температура, давление, концентрация абразивных частиц, агрессивность.
- Требуемая герметичность: Класс герметичности по ГОСТ 9544 (А, В, С, D) или стандарту ISO 5208. Для ответственных участков — класс «А» (нулевая протечка).
- Режим работы: Запорный (открыто/закрыто) или регулирующий. Для регулирования потока необходимы затворы с соответствующей пропускной характеристикой (как правило, линейной или логарифмической) и усиленным конструктивом, выдерживающим кавитацию и гидроудары.
- Частота циклований: При частых срабатываниях (более нескольких раз в день) предпочтение отдается моделям с подшипниками в шпиндельном узле и износостойкими уплотнениями.
- Тип привода: Ручной привод с редуктором необходим для больших перепадов давления. Электропривод — для дистанционного управления и интеграции в АСУ ТП. Пневмопривод — для взрывоопасных зон или требований к высокой скорости срабатывания.
- Условия монтажа: Ограничение по габаритам (межфланцевые модели короче), ориентация шпинделя (горизонтальная/вертикальная), наличие пространства для поворота рычага.
- Компактность и малая строительная длина по сравнению с задвижками того же диаметра.
- Малый вес, упрощающий монтаж и снижающий нагрузку на трубопровод.
- Высокая скорость открытия/закрытия и простота управления.
- Относительно низкая стоимость, особенно в диапазоне средних диаметров.
- Возможность использования для регулирования потока.
- Минимальные требования к техническому обслуживанию.
- Высокое гидравлическое сопротивление в открытом положении из-за диска, расположенного в проточной части.
- Ограниченная герметичность при высоких перепадах давления для моделей с мягким уплотнением.
- Возможность заклинивания диска при работе с загрязненными средами без специального исполнения.
- При длительной эксплуатации в регулирующем режиме повышенный износ уплотнительных поверхностей.
Классификация и типоразмеры
Дисковые затворы Ду80 классифицируются по нескольким ключевым признакам:
Основные присоединительные размеры для затворов Ду80 (фланцевых по ГОСТ 33259-2015 (EN 1092-2))
| Условный проход, Ду | Диаметр фланца, D | Диаметр окружности болтов, D1 | Количество и диаметр болтов | Типовое давление, PN |
|---|---|---|---|---|
| 80 | 200 мм | 160 мм | 8 x M16 | 10/16 |
Материалы корпусных деталей и сфера применения
Выбор материала определяет коррозионную стойкость, стоимость и долговечность арматуры.
| Материал корпуса/диска | Основные преимущества | Типичные среды применения | Ограничения |
|---|---|---|---|
| Чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) с эпоксидным покрытием | Прочность, стойкость к коррозии, оптимальное соотношение цена/качество | Холодная и горячая вода, пар, воздух, нейтральные газы | Не для агрессивных химических сред и абразивных суспензий |
| Углеродистая сталь (ст. 20, 25Л) | Высокая прочность и термостойкость | Пар, вода, нефтепродукты, газы при высоких температурах (до +425°C) | Подвержена коррозии, требует защиты |
| Нержавеющая сталь (AISI 304, 316) | Универсальная коррозионная стойкость, гигиеничность | Пищевая, химическая, фармацевтическая промышленность, морская вода | Высокая стоимость |
| Алюминиевый сплав с покрытием | Малый вес, стойкость к атмосферной коррозии | Системы вентиляции и кондиционирования (ВК), воздуховоды | Низкое рабочее давление и температура |
Критерии выбора затвора дискового Ду80
При подборе арматуры необходимо учитывать комплекс параметров:
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж фланцевого затвора Ду80 осуществляется стандартными методами. Важно обеспечить соосность фланцев трубопровода и равномерную затяжку крепежных болтов крест-накрест без перекоса, чтобы не создавать нагрузок на корпус арматуры. Перед первым пуском необходимо проверить свободный ход диска на всем ходе от открытого до закрытого положения. При эксплуатации в регулирующем режиме не рекомендуется длительно фиксировать диск в положении с малым углом открытия (менее 15°), так как это приводит к интенсивному износу уплотнения и кавитационным повреждениям диска. Техническое обслуживание включает периодическую проверку герметичности, смазку шпинделя и элементов привода согласно регламенту производителя.
Преимущества и недостатки дисковых затворов по сравнению с другой запорной арматурой Ду80
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается затвор дисковый от задвижки Ду80?
Задвижка имеет выдвижной или невыдвижной шпиндель и клин, перемещающийся перпендикулярно потоку. Она обеспечивает меньшие потери давления в открытом состоянии, но имеет большую строительную длину, вес и время на закрытие/открытие. Затвор компактнее, легче, быстрее, но создает гидравлическое сопротивление. Для частого управления и при ограниченном пространстве чаще выбирают затвор.
Какой класс герметичности необходим для водоснабжения?
Для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, согласно нормам, обычно требуется класс герметичности «А» (полная герметичность) по ГОСТ 9544 для испытаний на герметичность относительно среды. Это обеспечивают затворы с эластичным уплотнением (EPDM, NBR).
Можно ли использовать затвор Ду80 для пара?
Да, но необходимо выбирать специализированное исполнение: корпус из стали или ВЧШГ, уплотнение из EPDM или Viton для температур выше +120°C, либо металлическое седло. Ключевой параметр — максимальная рабочая температура, указанная в паспорте арматуры. Часто для пара применяются затворы с сильфонным уплотнением шпинделя.
Что означает двусторонняя герметичность?
Это способность затвора обеспечивать герметичное перекрытие потока при подаче давления с любой стороны — как со стороны входного патрубка, так и со стороны выходного. Большинство современных затворов с эластичным седлом обладают двусторонней герметичностью, что важно для систем, где возможно изменение направления потока или наличие обратного давления.
Как подобрать привод для затвора Ду80?
Подбор привода (электрического, пневматического) осуществляется по крутящему моменту (Нм), который необходим для поворота диска под действием перепада давления в трубопроводе. Этот момент зависит от диаметра (Ду80), давления среды (PN) и типа уплотнения. Производители арматуры и приводов предоставляют таблицы для подбора. Для Ду80 при PN16 типичный требуемый момент составляет от 60 до 150 Нм в зависимости от модели.
Требуется ли техобслуживание дискового затвора с мягким уплотнением?
Да, хотя оно минимально. Рекомендуется периодически (не реже 1 раза в 6-12 месяцев) проверять легкость хода и при необходимости смазывать шпиндель, а также визуально контролировать состояние наружных элементов. После длительного пребывания в одном положении (особенно закрытом) может потребоваться несколько рабочих циклов для восстановления эластичности уплотнения.