Двустворчатый клапан (также известный как клапан дроссельно-запорный двустворчатый, КДЗ) – это тип трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах большого диаметра при относительно низких давлениях. Основное конструктивное отличие – запорный орган, состоящий из двух поворотных створок (дисков, шиберов), закрепленных на параллельных осях. Привод створок (ручной, электрический, пневматический) через систему рычагов обеспечивает их синхронное вращение от положения «открыто» до положения «закрыто». Данный тип арматуры находит широкое применение в энергетике, вентиляции и кондиционировании, на промышленных предприятиях.
Конструктивно двустворчатый клапан состоит из корпуса, двух створок, уплотнительных элементов, валов створок, системы рычагов (траверсы) и привода. Корпус, как правило, изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали, чугуна и имеет фланцевое присоединение к трубопроводу по стандартам ГОСТ, DIN или ANSI. Валы створок устанавливаются в подшипниковых узлах, обеспечивающих легкость хода. Уплотнение в закрытом положении достигается за счет контакта уплотнительных поверхностей (резиновых, фторопластовых, металлических) по периметру створок и внутренней поверхности корпуса. Принцип действия основан на повороте створок на 90° (реже на иной угол) от полностью открытого положения, где плоскость створок совпадает с направлением потока, до полностью закрытого, где створки перпендикулярны потоку и перекрывают проходное сечение.
Выбор двустворчатого клапана для конкретной технологической задачи требует анализа ряда ключевых параметров.
В энергетической отрасли двустворчатые клапаны являются критически важным элементом систем золо- и шлакоудаления, аспирации, вентиляции и газоходов.
Для понимания места двустворчатого клапана необходимо сравнить его с задвижкой и поворотным дисковым затвором (заслонкой).
| Параметр | Двустворчатый клапан (КДЗ) | Задвижка | Поворотный дисковый затвор |
|---|---|---|---|
| Применяемый диаметр | Большие (от 500 мм) | Любой | Малые и средние (до 1200-1500 мм) |
| Строительная длина | Малая | Большая | Очень малая |
| Крутящий момент привода | Средний, постоянный по ходу | Высокий, особенно в крайних положениях | Низкий |
| Герметичность | Высокая (класс А возможен) | Очень высокая | Средняя, падает с ростом диаметра |
| Регулирование потока | Пригодно | Не рекомендуется | Пригодно |
| Работа с абразивными средами | Хорошая (специсполнение) | Плохая (износ седел и клина) | Удовлетворительная |
| Стоимость для больших DN | Средняя | Высокая | Низкая |
Вывод: Двустворчатый клапан оптимален для больших диаметров, где важны малая строительная длина, хорошая герметичность и способность работать с абразивными средами, а высокая стоимость полноразмерной задвижки неоправданна.
Монтаж клапана должен производиться на прямом участке трубопровода, с обеспечением доступа к приводу и ревизионным люкам (при их наличии). Необходимо исключить нагрузку на корпус от веса соседних элементов трубопровода. Перед первым пуском обязательна проверка хода створок вручную (при отключенном приводе), контроль отсутствия посторонних предметов в проточной части. В процессе эксплуатации требуется периодическое техническое обслуживание, включающее:
Отказ от регулярного ТО приводит к заклиниванию створок, потере герметичности и, как следствие, к останову технологической линии.
Двустворчатый клапан – устройство с принудительным управлением (приводом). Обратный поворотный клапан – устройство автоматического действия, где створки открываются потоком среды в одном направлении и закрываются под действием силы тяжести или пружины при попытке изменения направления потока (противотоке). Конструкции могут быть внешне схожи, но принцип действия и назначение различны.
Двустворчатые клапаны могут выполнять дросселирующую функцию, однако они не являются регулирующими клапанами высокой точности. Их характеристика расхода, как правило, близка к линейной. Для точного регулирования требуется специальное исполнение с профилированными створками и позиционером на приводе, обеспечивающим точное позиционирование. В большинстве случаев они используются как запорно-регулирующие для грубого регулирования.
Требуемый крутящий момент (Мкр, Нм) определяется диаметром клапана, давлением среды, типом уплотнения и наличием засорения. Производители клапанов предоставляют графики или таблицы зависимости момента от перепада давления. При выборе электропривода к расчетному моменту необходимо добавить запас не менее 30%. Недостаточный момент приведет к невозможности закрыть/открыть клапан под нагрузкой, избыточный – к поломке рычажной системы или створок.
Да, для работы во взрывоопасных зонах (например, на угольных мельницах, в цехах с наличием горючей пыли или газов) применяются электроприводы во взрывозащищенном исполнении с маркировкой по стандартам ATEX или ГОСТ. Часто в таких случаях также используют пневматические приводы, как искробезопасные по своей природе.
Это пример условного обозначения по отечественным нормам. КДЗ – клапан дроссельно-запорный двустворчатый. XXX – числовое значение условного диаметра (Ду). YY – значение условного давления (Ру). Z – материал исполнения (например, «с» – стальной, «ч» – чугунный) или тип привода. Полная расшифровка всегда приведена в технической документации производителя.