Затворы дисковые ДУ 150 мм
Затворы дисковые с номинальным диаметром DN 150: конструкция, применение, выбор и монтаж
Дисковый затвор (также известный как поворотный затвор, butterfly valve) DN 150 — это запорная, регулирующая или отсечная арматура, в которой запирающий элемент выполнен в форме диска, вращающегося вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока рабочей среды. Номинальный диаметр 150 мм (DN 150) является одним из наиболее востребованных типоразмеров в системах теплоснабжения, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования, а также в различных технологических линиях промышленных предприятий.
Конструктивные особенности дисковых затворов DN 150
Конструкция стандартного дискового затвора DN 150 включает в себя несколько ключевых компонентов, от качества и исполнения которых зависят его эксплуатационные характеристики.
- Корпус. Для DN 150 изготавливается методом литья из чугуна (GG-25, EN-GJL-250), углеродистой (WCB) или нержавеющей стали (CF8, CF8M), реже — из алюминиевых или никелевых сплавов. Корпус может быть цельнолитым (фланцевым) или разборным (межфланцевым, wafer type). Межфланцевый вариант наиболее распространен для данного диаметра, так как он компактен, легче и проще в установке между фланцами трубопровода.
- Диск (затвор). Элемент, непосредственно перекрывающий поток. Для диаметра 150 мм диски производят из материалов, совместимых с корпусом: чугун с покрытием (эпоксидное, никелирование), нержавеющая сталь (AISI 304, 316), дуплексные стали или латунь. Форма диска оптимизирована для обеспечения минимального гидравлического сопротивления в открытом положении. В регулирующих моделях профиль диска может быть седлообразным для улучшения расходных характеристик.
- Уплотнение. Наиболее критичный узел. Существует два основных типа:
- Уплотнение «металл по металлу». Диск и седло в корпусе выполнены из износостойких сплавов. Применяется для сред с высокой температурой или абразивными включениями. Характеризуется повышенной герметичностью класса «А» по ГОСТ 9544-2016.
- Эластомерное уплотнение (мягкое седло). Наиболее распространенный вариант для DN 150 в коммунальном хозяйстве. Резиновое или полимерное кольцо (EPDM, NBR, Viton) монтируется либо в корпусе (сидящее седло), либо на диске. Обеспечивает высокую герметичность класса «В» и «С», но ограничено по температурному диапазону.
- Шпиндель (вал). Связывает диск с приводом. Может быть цельным (проходным) или раздельным (двухопорным). Для ответственных применений и давлений выше 16 бар при DN 150 предпочтительны затворы с двухопорным шпинделем из нержавеющей стали, что исключает риск вырыва диска под давлением.
- Привод. Управление затвором DN 150 может осуществляться вручную (рычагом или маховиком с редуктором) или автоматически — с помощью электрического, пневматического или гидравлического привода. Выбор привода зависит от требуемого времени срабатывания, наличия источника энергии и необходимости дистанционного управления.
- ЖКХ и энергетика: Магистральные и распределительные сети горячего и холодного водоснабжения, тепловые пункты (ИТП, ЦТП), системы подпитки и теплообменные контуры.
- Вентиляция и кондиционирование: Регулирование расхода воздуха в крупных воздуховодах и центральных кондиционерах.
- Промышленность: Технологические линии пищевой, химической, фармацевтической промышленности, системы пожаротушения, транспортировка сжатого воздуха и других неагрессивных сред.
- Судостроение: Системы балластные, противопожарные, общесудовые.
- Рабочая среда и температура: Определяют материал корпуса, диска и, в первую очередь, тип уплотнения.
- Давление в системе: Выбор номинального давления (PN). Для систем с возможными гидроударами рекомендуется запас по PN.
- Функциональная задача: Запорная (полное открытие/закрытие) или регулирующая функция. Для регулирования потока необходимы затворы с соответствующей конструкцией диска и возможностью фиксации в промежуточном положении.
- Частота циклов срабатывания: Для частых операций выбираются модели с износостойкими уплотнениями (PTFE, композит) и двухопорным шпинделем.
- Тип управления: Ручное управление допустимо при редких переключениях и доступности узла. Автоматизированные приводы обязательны в контурах АСУ ТП или при дистанционном расположении.
- Межфланцевый затвор DN 150 устанавливается между фланцами трубопровода без собственного крепежа. Стяжные шпильки должны проходить через все отверстия фланцев.
- Запрещается использовать затвор для выравнивания смещения или перекоса трубопровода.
- Перед монтажом необходимо убедиться, что диск находится в приоткрытом положении (примерно 10°), чтобы не повредить уплотнение при затяжке.
- Затяжку фланцевых соединений следует проводить крест-накрест с рекомендуемым моментом, указанным в паспорте изделия.
- На трубопроводе рекомендуется предусмотреть опору перед и после затвора для исключения нагрузки от веса труб на корпус арматуры.
Основные технические параметры и характеристики
При подборе дискового затвора DN 150 необходимо учитывать следующие параметры, которые указываются в технической документации.
| Параметр | Типовые значения / Материалы | Комментарий |
|---|---|---|
| Номинальное давление (PN) | PN 6, PN 10, PN 16, PN 25 | Наиболее распространен PN 10/16 для систем отопления и водоснабжения. |
| Рабочая температура | От -20°C до +120°C (для EPDM) От -30°C до +150°C (для NBR) До +400°C (для металлических седел) | Зависит исключительно от материала уплотнения и седла. |
| Среда применения | Вода, пар, воздух, нейтральные газы, слабоагрессивные жидкости. | Агрессивные среды требуют коррозионностойких материалов (нерж. сталь, спецпокрытия). |
| Степень герметичности | Класс А, В, С, D по ГОСТ 9544 (ISO 5208) | Класс В (менее 0.1% от пропускной способности) — стандарт для большинства задач. |
| Крутящий момент | 120–350 Нм (зависит от давления и конструкции) | Критичный параметр для выбора привода. |
| Материал корпуса | Чугун EN-GJL-250, сталь 25Л, нерж. сталь AISI 304/316 | Чугун с покрытием — базовая опция для воды. |
| Материал уплотнения | EPDM, NBR, Viton (FKM), PTFE, металл | EPDM — для горячей воды и пара до 140°C; NBR — для масел и топлива. |
| Тип присоединения | Межфланцевый (wafer), фланцевый (lug), под приварку | Для DN 150 чаще всего используется межфланцевый тип. |
Области применения затворов DN 150
Благодаря оптимальному соотношению пропускной способности, габаритов и стоимости, затворы данного диаметра нашли широкое применение:
Критерии выбора и особенности монтажа
Выбор конкретной модели затвора DN 150 должен основываться на анализе рабочих условий:
Монтажные требования:
Преимущества и недостатки по сравнению с другой арматурой DN 150
| Критерий | Дисковый затвор | Задвижка | Шаровой кран |
|---|---|---|---|
| Габариты и вес | Малые (межфланцевый), легкий | Очень большие, тяжелый | Компактный, но часто тяжелее затвора |
| Гидравлическое сопротивление | Среднее | Очень низкое | Очень низкое |
| Регулирующая способность | Хорошая (спец. диски) | Отсутствует | Удовлетворительная (не для всех моделей) |
| Стоимость | Низкая | Высокая | Средняя/высокая |
| Ремонтопригодность | Часто неразборный корпус | Ремонтопригодна | Как правило, не ремонтируется |
| Рекомендуемое применение | Системы В/ГВ/ТС, вентиляция, большие диаметры с ограничением по габаритам | Магистрали, где критично сопротивление | Точки отбора, обвязка оборудования, где нужна быстрая и надежная отсечка |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается затвор с эксцентриситетом?
Эксцентриковые затворы (двойного или тройного эксцентриситета) имеют ось вращения диска, смещенную относительно центра седла и оси трубопровода. Это позволяет диску при открытии/закрытии не тереться о седло, что резко снижает износ, увеличивает ресурс и позволяет применять металлические седла для высоких температур. Для DN 150 эксцентриковые модели рекомендуются для ответственных и часто переключаемых линий.
Какой материал уплотнения выбрать для горячей воды (до 130°C)?
Наиболее оптимальным и экономичным выбором для горячей воды и пара низкого давления является этилен-пропиленовый каучук (EPDM). Он обладает отличной стойкостью к горячей воде, пару, износу и окислению в указанном диапазоне температур.
Можно ли использовать дисковый затвор DN 150 для полного перекрытия потока на насосной станции?
Да, при условии правильного подбора по давлению (PN должно быть не ниже рабочего в системе) и классу герметичности (не ниже класса В). Для насосных станций, где возможны гидроудары, критично выбирать затворы с двухопорным шпинделем и усиленной конструкцией.
Что означает обозначение «DN 150 PN16»?
Это обозначение расшифровывается как: Номинальный диаметр (условный проход) — 150 мм. Номинальное давление — 16 бар (примерно 1.6 МПа). Арматура с такой маркировкой рассчитана на работу с давлением среды 16 бар при температуре 20°C. С ростом температуры допустимое рабочее давление, как правило, снижается.
Требуется ли техобслуживание дискового затвора?
Плановое техническое обслуживание включает визуальный осмотр, проверку герметичности, смазку шпинделя (если предусмотрена смазочная система) и проверку легкости хода. Для затворов с эластомерным уплотнением основным расходным элементом является само уплотнение, которое при потере герметичности подлежит замене (в разборных моделях).
Почему для автоматизации чаще выбирают пневмопривод, а не электрический, на затворы DN 150?
Пневматический привод обладает более высокой скоростью срабатывания, взрывобезопасен, может создавать очень высокий крутящий момент при компактных размерах и не боится работы в режиме частых включений. Электрический привод проще в подключении, но обычно дороже и медленнее для аналогичных задач на данном диаметре.
Заключение
Дисковый затвор DN 150 представляет собой универсальное, экономичное и технически эффективное решение для управления потоком в инженерных системах среднего и крупного масштаба. Его правильный выбор, учитывающий все параметры рабочей среды и условия эксплуатации, а также корректный монтаж в соответствии с инструкциями производителя, являются залогом долговечной и безотказной работы на протяжении всего жизненного цикла. Применение современных моделей с эксцентриситетом и износостойкими материалами расширяет область их использования вплоть до ответственных технологических процессов.