Задвижка дисковая: принцип работы, особенности устройства

Встречается довольно большое количество самых различных запорных механизмов, которые могут устанавливаться в системах подачи воды, газа, пара и других различных сред. Довольно большое распространение получили задвижки дискового типа. Они характеризуются относительно простой конструкцией, а также довольно большим количеством различных свойств, о которых далее поговорим подробнее.

Распространение дисковых устройств

В качестве основного элемента используется запорный элемент, который располагается перпендикулярно потоку во время его передачи. Особенностью можно назвать то, что основной запорный элемент выполнен в виде диска. Довольно часто конструкция называется шиберной.

К особенностям дисковых запорных механизмов отнесем следующие моменты:

Область применения: трубопроводы, в которых транспортируется жидкая или газообразная субстанция. При этом учитывается показатель степени герметичности.
Диаметр трубы находится в пределе от 5 до 200 сантиметров. Показатель максимального давления составляет 20 МПа, минимальное значение 0,4 МПа.
При выборе подобной задвижки не стоит забывать и о температурном ограничении, которое составляет не более 450 градусов Цельсия.

Чаще всего механизмы подобного типа устанавливаются в случае, когда диаметр трубопровода составляет 30-40 сантиметров. Только в подобном случае степень эффективности применения довольно высокая.

Устройство и принцип работы

Как ранее было отмечено, конструкция дисковых конструкций достаточно проста. Она состоит из нескольких основных элементов:

Корпус.
Затвор.
Патрубки.
Крышка.

Внутри корпуса есть пропускные отверстия и рабочая камера, в котором происходит перекрытие потока. Используемый диск в качестве затвора может изменять свое положение, за счет чего происходит открытие и закрытие магистрали.

Для перемещения основного запорного элемента может применяться ручной или автоматизированный блок управления. Из-за простоты конструкции и невысокой стоимости большое распространение получил механический тип привода. Он характеризуется следующими особенностями:

Для смещения запорного элемента перемещается маховик.
Винтовая пара передает вращение основному элементу, который смещается относительно рабочей камеры.
В случае с электрическим приводом усилие передается от электродвигателя. Для того чтобы увеличить передаваемое усилие может проводится установка редуктора.

Разнообразие механизмов

На сегодняшний день проводится выпуск достаточно большого количества различных задвижек дискового типа. Они характеризуются по нижеприведенным признакам:

Основным признаком классификации можно назвать форму запорного элемента. Она выполняется в форме диска или клина. Стоит учитывать, что форма в виде клина характеризуется большой эффективностью, дисковые более просты в производстве и обходятся намного дешевле.
Диаметр проходного отверстия считается основным параметром, который учитывается при выборе наиболее подходящего механизма. В большинстве случаев отдают предпочтение вариантам исполнения с полнопроходными отверстиями, когда диаметр трубы и рабочей камеры совпадает. Подобный запорный элемент не снижает эффективность магистрали. Есть и неполнопроходные модели, у которых рабочая камера имеет диаметр меньше, чем у труб.
Классификация проводится и по типу применяемого привода для управления. Дешевле всего обходятся варианты исполнения с ручным приводом, которые просты и надежны. Однако с их установкой и применением может возникнуть довольно много трудностей. Примером можно назвать случай, когда нужно автоматизировать работу всей системы Кроме этого, при большом диаметре трубопровода изменить положение затвора достаточно сложно. Если рассматривать электрический привод, то подобные системы могут применяться для автоматизирования процесса управления. Для того чтобы увеличить передаваемое усилие также проводится установка редуктора.
Дисковый затвор также классифицируется по способу присоединения к трубе. На протяжении длительного периода применялся метод сварки, но сегодня он получил крайне узкое применение по причине малой степени обслуживания. Кроме этого, большое распространение получили муфтовые и фланцевые способы соединения.
Корпус также может существенно отличаться. В некоторых случаях при изготовлении применяется сталь, в других чугун. Кроме этого, отличают сварные и литые варианты исполнения. Первый тип корпуса на сегодняшний день встречается крайне редко, литой характеризуется большей прочностью и надежностью.

Классификация проводится также по рекомендуемой области применения. Большинство вариантов исполнения носят универсальный характер, однако есть и специальные запорные элементы, предназначенные для эксплуатации в суровых условиях, к примеру, при высокой температуре или агрессивной среде.

Преимущества и недостатки

У всех устройств есть свои определенные достоинства и недостатки, которые должны учитываться при выборе. К достоинствам механизмов дискового типа можно отнести следующие моменты:

Конструкция намного проще, что объясняет большое количеств преимуществ перед другими аналогами.
Небольшая длина корпуса определяет то, что устройство удобнее монтировать, и оно не занимает много свободного пространства.
Эксплуатация механизмов возможна в самых различных условиях.
При полном отрытом режиме не создается дополнительное сопротивление.
Смена направления движения потока не оказывает влияние на работу устройства. Встречается довольно большое количество запорных механизмов, которые могут применяться только при условии движения потока только в одну сторону. В подобных системах устанавливаются дополнительные предохранительные элементы.

Стоит учитывать и достаточно большое количество недостатков, которые связаны с конструктивными особенностями. К ним можно отнести:

Не рекомендуется использовать задвижки подобного типа для установки в системе, где в состав транспортируемого вещества входят крупные примеси. Абразивное вещество может нанести вред уплотняющим материалам, а также препятствовать полному закрытию задвижки.
При выборе подобного типа запорного механизма стоит учитывать, что оно плохо переносит воздействие высокого давления. Именно поэтому по подобному признаку следует выбирать устройства с большим запасом надежности.
Скорость срабатывания низкая. Именно поэтому их не устанавливают для аварийного перекрытия системы в случае возникновения аварии.
В конце хода часто возникает гидравлический удар. Подобное явление существенно снижает срок работы устройства.
Для установки в системе с большим диаметром трубопровода требуется редуктор или другое устройство, за счет которого увеличивается степень передаваемого усилия.

Приведенная выше информация определяет то, что подобный механизм следует устанавливать в неответственных системах.

Штуцерный вариант исполнения

В продаже можно встретить штуцерные задвижки. При их изготовлении в качестве основы применяется обычные варианты исполнения, что определяет примерно схожие эксплуатационные характеристики. Среди особенностей ЗДШ можно отметить нижеприведенные моменты:

Применяется в качестве регулирующего элемента ступенчатого типа.
В качестве транспортируемого вещества может выступать жидкость или газы.
Чаще всего подобный вариант исполнения применяется для установки в системе по транспортировке нефти при условии, что температура не превышает 120 градусов Цельсия.
Эксплуатация возможна в системе с высоким давлением.
При изготовлении корпуса и основных элементов применяется материал, характеризующийся высокой устойчивостью к воздействию различных химических элементов. Основным материалом для производства в большинстве случаев выступает сталь 40Х13. Она характеризуется большим содержанием хрома в составе, за счет чего и обеспечивается высокая коррозионная стойкость материала.

В заключение отметим, что важно уделить внимание правильности проведения монтажных работ. От этого во многом зависит срок службы механизма и его основные эксплуатационные характеристики. Самостоятельно провести монтажные работы можно при учете основных рекомендаций.