Затворы дисковые DANFOSS
Затворы дисковые DANFOSS: конструкция, типы, применение и технические аспекты
Затворы дисковые (или поворотные затворы) производства DANFOSS представляют собой арматуру для полного перекрытия или регулирования потока жидких и газообразных сред в трубопроводных системах. Основным рабочим органом является диск, поворачивающийся вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока. Продукция Danfoss, в частности серии VF(VF2, VF3) и VBG, отличается высокой надежностью, точностью управления и адаптацией под требования современных систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха (ОВКВ), холодоснабжения и технологических процессов.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция дискового затвора Danfoss включает корпус, поворотный диск (заслонку), уплотнительные элементы и приводной вал. Корпус, как правило, литой, изготавливается из чугуна с эпоксидным покрытием, бронзы или нержавеющей стали. Диск выполняется из коррозионностойких материалов (нержавеющая сталь, латунь) и в положении «закрыто» плотно прижимается к упругому седлу (уплотнению), установленному в корпусе. Герметичность перекрытия обеспечивается именно этим кольцевым уплотнением, которое может быть выполнено из различных эластомеров: EPDM (для воды, пара, слабых растворов), NBR (масла, топливо), FKM/Viton (высокие температуры, химически агрессивные среды). Приводной вал соединяет диск с внешним приводом – рукояткой, редуктором или электроприводом. Ключевым преимуществом является компактность и малая строительная длина по сравнению с задвижками, а также быстрое время срабатывания.
Основные серии и технические характеристики
Ассортимент Danfoss делится на затворы для регулирования и для отсечки. Регулирующие затворы (например, серия VF) имеют специальный профиль диска, обеспечивающий равнопроцентную или линейную расходную характеристику, что критически важно для задач точного управления потоком в гидравлических системах. Отсечные затворы (например, серия VBG) предназначены в первую очередь для полного открытия или закрытия потока.
Таблица 1: Сравнительные характеристики основных серий дисковых затворов Danfoss
| Параметр / Серия | VF2 / VF3 (Регулирующие) | VBG (Отсечные, фланцевые) |
|---|---|---|
| Номинальный диаметр (DN) | DN 50 – DN 300 | DN 32 – DN 300 |
| Номинальное давление (PN) | PN 10, PN 16 | PN 10, PN 16 |
| Температурный диапазон | -20°C до +120°C (с EPDM) | -15°C до +150°C (с EPDM) |
| Материал корпуса | Чугун с эпоксидным покрытием | Чугун с эпоксидным покрытием |
| Материал диска | Нержавеющая сталь | Нержавеющая сталь с покрытием |
| Тип уплотнения | EPDM, NBR, FKM | EPDM, NBR, FKM |
| Коэффициент пропускной способности (Kvs) | Табличные значения, подбираются под расчет | Максимальный, не является регулирующим параметром |
| Основное назначение | Точное регулирование расхода в системах ОВК | Отсечка потока в магистралях, обвязке теплообменников |
| Тип привода | Электропривод (серия AMI/AMV), пневмопривод | Ручной рычаг/редуктор, электропривод, пневмопривод |
Выбор и подбор затвора: ключевые параметры
Корректный выбор дискового затвора Danfoss требует анализа следующих параметров:
- Условный диаметр (DN): Должен соответствовать диаметру трубопровода.
- Условное давление (PN): Максимальное избыточное рабочее давление при температуре 20°C. Необходимо учитывать, что допустимое давление падает с ростом температуры среды.
- Характеристика среды: Тип (вода, гликоль, пар, хладагент), температура, химическая агрессивность. Эти параметры определяют выбор материала уплотнения.
- Требуемая функция: Регулирование или только отсечка. Для регулирования подбирается модель с соответствующей расходной характеристикой и рассчитывается Kvs.
- Коэффициент Kvs: Это расход воды в м³/ч при перепаде давления на затворе в 1 бар. Подбор осуществляется так, чтобы рабочий расход находился в пределах 20-80% от максимального хода затвора для обеспечения точного регулирования.
- Тип управления: Ручное (рычаг, маховик) или автоматическое (электропривод с управлением по сигналу 0-10В, 4-20мА или трехточечному сигналу).
- Время полного хода (от 15 до 150 секунд).
- Крутящий момент (от 5 до 150 Нм).
- Напряжение питания (24В AC, 230В AC).
- Класс защиты (обычно IP54).
- Системы теплоснабжения: Регулирование расхода теплоносителя по температурному графику на вводах в здания, в узлах управления тепловыми пунктах (ИТП, ЦТП).
- Системы холодоснабжения: Регулирование потока хладоносителя или ледяной воды в чиллерах и фанкойлах.
- Вентиляция и кондиционирование: Управление потоком в калориферах, охладителях, регулирование перепада давления в ответвлениях.
- Технологические процессы: Отсечка и регулирование в различных технологических линиях, где требуется надежная и компактная арматура.
- EPDM: Вода (до 120°C), пар (до 150°C), щелочи, слабые кислоты, гликолевые растворы. Наиболее распространен для систем ОВК.
- NBR: Масла, топливо, смазки, углеводороды. Температурный диапазон уже, чем у EPDM.
- FKM (Viton): Высокие температуры (до 180°C), агрессивные химические среды, некоторые масла и кислоты. Применяется в специфических технологических процессах.
Электроприводы для затворов Danfoss
Для автоматизации используются электроприводы серий AMI (для регулирования) и AMV (для открытия/закрытия). Они обеспечивают точное позиционирование диска. Привод AMI, как правило, имеет пружинный возврат и аналоговый вход управления. Важными параметрами выбора привода являются:
Привод и затвор подбираются как согласованная пара по моменту и типу присоединения (ISO 5211 стандарт).
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж фланцевых затворов Danfoss VBG осуществляется стандартными крепежными элементами между фланцами трубопровода с обязательной установкой прокладок. Важно обеспечить соосность фланцев и не использовать чрезмерное усилие затяжки болтов, чтобы не деформировать корпус и не нарушить герметичность. Перед монтажом необходимо удалить транспортировочные фиксаторы диска. Затворы серии VF часто монтируются непосредственно между фланцами без дополнительного крепежа, удерживаясь давлением в системе. В процессе эксплуатации требуется периодическая проверка герметичности в закрытом положении и состояния привода. Регламентное обслуживание включает визуальный осмотр, проверку легкости хода и, при необходимости, замену уплотнительных элементов.
Области применения в энергетике и ОВКВ
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем регулирующий затвор (VF) отличается от отсечного (VBG)?
Регулирующий затвор имеет специально спроектированный профиль диска, который обеспечивает предсказуемую зависимость расхода от угла поворота (равнопроцентную или линейную). Это позволяет точно дозировать поток. Диск отсечного затвора VBG оптимизирован для минимального гидравлического сопротивления в открытом состоянии и максимальной герметичности в закрытом, но не для точного регулирования в промежуточных положениях.
Как правильно подобрать материал уплотнения (EPDM, NBR, FKM)?
Выбор основывается на химической и температурной стойкости:
Можно ли использовать затвор VBG для непрерывного регулирования?
Технически возможно, но не рекомендуется. Конструкция VBG не гарантирует заданной расходной характеристики, регулирование будет неточным и может привести к повышенному износу уплотнения и кавитации. Для задач регулирования следует применять серию VF.
Какой электропривод необходим для затвора DN150?
Выбор привода зависит не только от диаметра, но и от перепада давления на затворе. Для DN150 требуется расчет требуемого крутящего момента. Для отсечного затвора VBG 150 при перепаде 10 бар может потребоваться привод с моментом 40-60 Нм (например, AMV 120). Для регулирующего затвора VF 150 с аналогичными условиями подбирается привод AMI соответствующего момента. Окончательный выбор осуществляется по графикам зависимости момента от перепада давления, предоставляемым Danfoss.
Требуется ли техническое обслуживание затворов Danfoss?
Затворы Danfoss относятся к арматуре с длительным сроком службы без обслуживания. Однако рекомендуется ежегодная проверка: визуальный осмотр на отсутствие протечек, проверка легкости хода от рукоятки или привода, контроль корректности работы автоматики. При потере герметичности уплотнение подлежит замене.
Каковы особенности монтажа межфланцевых затворов?
Межфланцевый затвор (бескорпусный) устанавливается между фланцами трубопровода. Крепежные болты должны проходить через все три элемента: фланец трубопровода, затвор, ответный фланец. Затяжку болтов необходимо производить крест-накрест с постепенным увеличением момента, указанного в паспорте, чтобы обеспечить равномерное прижатие уплотнения и избежать перекоса диска.
Заключение
Дисковые затворы Danfoss являются высокотехнологичным решением для систем тепло- и холодоснабжения, вентиляции и технологических процессов. Правильный выбор между регулирующей (VF) и отсечной (VBG) серией, корректный подбор диаметра, материала уплотнения, коэффициента Kvs и совместимого электропривода определяют эффективность, надежность и долговечность работы узла. Строгое соблюдение правил монтажа и эксплуатации, изложенных в технической документации производителя, позволяет реализовать все преимущества данной арматуры, минимизировать энергопотребление и обеспечить стабильность гидравлических режимов в течение всего жизненного цикла системы.