Трехэксцентриковый дисковый затвор что это
О тройном эксцентриситете дисковых затворов рассказала компания «Палюр»
Конструктивные особенности затворов со смещенным эксцентриситетом
Поворотные дисковые затворы подразделяются в соответствии с материалами изготовления, способам управления и присоединения. В зависимости от конструкции запорного органа (диска), затворы могут быть симметричными или эксцентриковыми. По степени смещения диска, затворы со смещенным эксцентриситетом подразделяются на двухэксцентриковые и трехэксцентриковые.
Эксцентриковые затворы могут быть оптимальным решением комплектации технологической узлов запорной арматурой в тех случаях, когда требуется высокий класс герметичности оборудования.
Двойной эксцентриситет
Полезный эффект такого смещения, относительно симметричных затворов, заключается в минимизации воздействия на уплотнения. При работе на закрытие, уплотнение деформируется на короткое время в самый последний момент закрытия, за счет чего уменьшается его износ.
Примыкающие поверхности седла и диска симметричны. Это значительно удешевляет обработку, а значит, сказывается и на конечной цене изделия.
Тройной эксцентриситет
В затворах с тройным эксцентриситетом центральный вал также отстоит относительно центральной оси диска и центральной оси трубопровода. Однако, в отличие от затворов с двойным эксцентриситетом, они имеют несимметричную форму уплотняющих поверхностей. Это очень сильно сказывается на цене конечного изделия, в сторону увеличения, однако значительно повышает степень герметичности затвора.
Комбинация этих трех смещений обеспечивает непрерывную уплотняющую поверхность, минимизирует износ между седлом и уплотнением и сохраняет целостность уплотнения в течение всего срока службы затвора. Кроме того, оптимизированный угол зацепления минимизирует прилипание или заедание диска и снижает рабочий крутящий момент затвора. Таким образом, затворы эксцентрикового типа требуют наименьший момент при открытии/закрытии, обладают самым большим ресурсом и высокими эксплуатационными характеристиками
Относительно высокая стоимость подобных затворов компенсируется снижением эксплуатационных затрат. Отсутствие эластомерных и полимерных уплотнений, а значит и необходимости их замены, а также низкий крутящий момент эксцентриковых затворов (что позволяет использовать меньшие приводы), выливается в дополнительную экономию средств.
Металлические уплотнения также расширяют температурный диапазон изделий, дают возможность установки эксцентриковых затворов в технологических узлах, работающих с очень высокими, либо очень низкими температурами.
Тенденции использования эксцентриковых затворов в разных отраслях
Эксцентриковые дисковые затворы традиционно можно обнаружить во многих отраслях промышленности, таких, например, как нефтедобыча и нефтепереработка, индустрия СПГ, химия, нефтехимия, добыча и перекачка газа, коммунальное хозяйство, судостроение, целлюлозно-бумажное и сталелитейное производство, опреснение и очистка воды.
Все это вынуждало операторов проектов искать решения, которые были бы наиболее эффективными в плане предотвращения опасных утечек на производствах. К тому же определенную роль сыграли такие свойства эксцентриковых затворов, как простота в эксплуатации, надежность и устойчивость к абразивным средам и химикатам до определенной температуры или давления.
1. Уплотнение металл-металл. Обладая металлическим седлом и металлическим же уплотнением, затворы со смещенным эксцентриситетом могут обеспечить надежное и двунаправленное запирание, с коэффициентом протечки, близким к нулю. Кроме того, уплотнение «металл по металлу» может лучше регулировать тепловые колебания, а стандартная конструкция с прямым углом конуса трехэксцентрикового затвора обеспечивает уплотнение с низким коэффициентом трения в потоке, что является важной особенностью в технологических узлах с высокой температурой или высоким давлением. При использовании в нефтяной или газовой промышленности, или в других пожароопасных линиях металлические седла и уплотнения позволяют затворам соответствовать клапану требованиям пожаробезопасности.
2. Оптимизированный угол седла. Конструкция седла в сочетании с использованием стеллита в седле корпуса клапана обеспечивает более длительный срок службы уплотнения, а также улучшенную стойкость к истиранию, даже после длительного цикла работы. Этот оптимизированный угол седла может минимизировать клин или привязку диска и снизить рабочий крутящий момент.
3. Крутящий момент. Крутящий момент в эксцентриковых затворах позволяет клапану «самонастраиваться» для равномерного распределения уплотнения. «Плавающее» уплотнительное кольцо и широкая уплотнительная кольцевая прокладка обеспечивают превосходное уплотнение и герметичное запирание. Небольшое увеличение крутящего момента дает лучшее уплотнение из-за более равномерного распределения уплотняющего кольца по всей площади уплотнения. Приложенный крутящий момент также обеспечивает двунаправленное уплотнение.
4. Конструкция вала. Расположение штыревого разъема в нижней части диска обеспечивает хорошие показатели теплового расширения и минимизирует отклонение вала, что позволяет увеличить срок службы клапана. Благодаря внедрению новых уплотнений вала, эксцентриковые затворы могут также обеспечивать предотвращение выбросов в результате утечек при термоциклировании. Это возможно благодаря обновленным конструкциям уплотнения вала и методам сборки уплотнений, которые позволяют затвору взаимодействовать с более высокими температурами. Благодаря внедрению этих новых типов функций, в состав технологических линий, пригодных для использования затворов могут входить высокотемпературные паровые установки, службы аварийного контроля и пожаробезопасные системы.
Почему выгодно использовать затворы с эксцентриситетом?
Таким образом, несмотря на то, что многие типы запорной арматуры также могут быть очень эффективными в вопросах предотвращения утечек, в пользу выбора именно затворов может говорить их более компактные размеры и строительная длина.
Компактная конструкция упрощает установку. Затворы даже больших диаметров легко могут устанавливаться в очень неудобных и ограниченных элементах технологических линий, по сравнению, например, с шаровыми кранами или клиновыми задвижками.
Затворы с тройным эксцентриситетом обеспечивают наилучшее уплотнение и максимальный срок службы среди всех дисковых затворов. При экстремальных температурных режимах или суровых природных условиях эти затворы обеспечивают приемлемую надежность и качество работы.
Уплотнение «металл по металлу», даже после длительного цикла использования, обеспечивает целостность уплотнения, ранее ассоциировавшуюся только с полимерными уплотнениями.
Низкий крутящий момент на четверть оборота позволяет использовать меньшие приводы, за счет чего снизить стоимость.
Пресс-служба МЦ Armtorg по материалам региональной газовой компании «Палюр»
Принцип работы трехэксцентрикового затвора
Региональная газовая компания «Палюр» поставляет дисковые поворотные затворы со смещением оси поворота. Для того, чтобы нашим клиентам было понятно, что такое тройной эксцентриситет дискового затвора, а также принцип работы трехэксцентрикового затвора, мы сделали специальный ролик, в котором наглядно показаны преимущества использования затворов с двойным или тройным эксцентриситетом.
Принцип работы дискового затвора с тройным эксцентриситетом (второе его название – трехэксцентриковый) мы покажем на примере запорно-регулирующего клапана.
После того как запирающий элемент входит в седло, между ними возникает уплотнение. Но для того, чтобы обеспечить необходимую герметичность, нужно приложить значительное механическое усилие.
Этот же принцип можно осуществить и с помощью вращения. Вращая запирающий диск на четверть оборота, можно задействовать аналогичный механизм уплотнения – конус в конус, с наименьшим возможным моментом затяжки
Для того чтобы устранить трения уплотнительных поверхностей, вал вращения диска смещается относительно уплотнительной поверхности седла и смещается относительно центра оси трубопровода. Это и есть первые два эксцентриситета. Третьим эксцентриситетом является наклон вершины конуса уплотнительной поверхности в сторону осевой линии трубопровода.
Такая конструкция запорного органа обеспечивает полное отсутствия трения уплотнительных поверхностей в момент начала движения диска и его прижима, что дает более плотное прилегание диска, а следовательно – увеличивает степень уплотнения и исключает возможность протечки.
Затвор с тройным эксцентриситетом и с уплотнение метал/метал, метал/графит способен обеспечить максимальное значение герметичности в период длительной эксплуатации.
Трехэксцентриковые затворы PALUR-ZD с металлическим уплотнением способны выдерживать давление до 10 МПа, температуру рабочей среды до 550 градусов по Цельсии, применимы для газо-воздушных и агрессивных сред. Также затворы способны осуществлять перекрытие потока в обоих направлениях.
Мы надеемся, что теперь вам стало понятно, как работает трехэксцентриковый затвор.
Региональная газовая компания Палюр особое внимание уделяет качеству своего продукта, стремится расширять диапазон применения дисковых затворов и всегда готова дать исчерпывающую техническую консультацию.
Наша контактная информация:
Затворы, представленные в нашем каталоге
Затворы PALUR-SD-2EX дисковые трехэксцентриковые
Затворы PALUR-SD-2EX дисковые двухэксцентриковые
Трехэксцентриковый дисковый затвор что это
По виду эксцентриситета затворы дисковые поворотные подразделяются на:
В обычном (симметричном) дисковом поворотном затворе шток проходит через центр запорного органа и располагается строго симметрично относительно оси трубопровода, что приводит к достаточно сильному трению уплотнительных поверхностей с момента их соприкосновения до полного закрытия, а также при открытии от начала движения до разъединения. Проблема усугубляется также неравномерным прилеганием разных участков диска и седла друг к другу в ходе этого процесса. Следствием этого является образование со временем задиров и снижение герметичности, особенно в зоне штока. Поворотные затворы без эксцентриситета диска обычно имеют «мягкое» резиновое уплотнение. Герметичность в данной конструкции достигается за счёт сжатия диском «мягкого» уплотнения, облегающего поверхность седла корпуса затвора. Данные затворы нашли широкое применение в ЖКХ для тепло- и водоснабжения. К достоинствам можно отнести: малые габариты и массу, низкую стоимость Применение затворов ограничено узким диапазоном функциональных характеристик: температура рабочей среды не выше 130-150 °С, номинальное давление не выше 1,0-1,6 МПа, неагрессивная рабочая среда.
Рисунок 1 – Схема двойного эксцентриситета
Корпус затвора с двойным эксцентриситетом может изготавливаться из различных материалов. Уплотнение диск-седло может быть твёрдым, в том числе и металл по металлу. Схема уплотнения седла затвора металл по металлу затвора дискового SUNGDO VALVE с двойным эксцентриситетом 700-серии представлен на рисунке 2.
При открытии/закрытии затвора между рабочей поверхностью диска и седлом в случае с твёрдым уплотнением существенную роль играет процесс трения. Поэтому у затворов с двойным эксцентриситетом приходится жертвовать либо классом герметичности, либо ограниченным сроком службы. В затворах SUNGDO VALVE с двойным эксцентриситетом удалось избежать этих недостатков:
— во-первых, для увеличения износостойкости диска, кромку диска при изготовлению подвергают дополнительной обработке с нанесением хрома и полировке, что существенно увеличивает срок службы затвора;
— во-вторых, седло затвора SUNGDO VALVE делают из износостойкого высоко- и жаропрочного сплава INCONEL 625, выдерживающего высокие температуры и агрессивную рабочую среду при высоких давлениях. Также седло делают сменным, т. е. с возможностью замены без демонтажа всего затвора (ремонтопригодным).
Рисунок 2 – Схема уплотнения седла затвора SUNGDO VALVE 700 серии
Также для исключения проворота диска, что возможно при превышении закрывающего усилия/момента и не срабатывании защиты привода, затворы SUNGDO VALVE оснащены ограничителем поворота диска (рисунок 3).
Рисунок 3 –Ограничитель поворота диска у затворов SUNGDO VALVE
Преимущества затворов SUNGDO VALVE с двойным эксцентриситетом, лучше всего подходят для теплоснабжения:
— минимальный крутящий момент, требуемый для управления поворотом диска, что позволяет использовать менее дорогостоящий и менее тяжёлый привод, а также удлиняет срок службы затвора;
— ремонтопригодность: оборудование ремонтопригодное (конструкция затвора обеспечивает возможность его ремонта, в т.ч. замену уплотнений без демонтажа с трубопровода);
— обеспечение герметичности класса «А» в обоих направлениях потока рабочей среды;
— направление установки затвора: установка в любом направлении движения потока рабочей среды на трубопроводах любого расположения (вертикальных, горизонтальных);
— материал уплотнения седла: INCONEL 625 (высокопрочный жаропрочный износостойкий никель-хром-молибденовый сплав с добавлением ниобия);
— наличие ограничителя поворота диска, для предотвращения проворачивания запорного диска при избыточном крутящем моменте, гидроударе и др.
Рисунок 4 – Схема тройного эксцентриситета
Уплотнительные элементы, которые обычно состоят из комплекта уплотнительных колец, расположенного на диске и корпусе, являются единственными компонентами, которые контактируют между собой (рисунок 5).
Рисунок 5 – Схема уплотнения седла затвора затворы KMC серии BF-T
Диск не является уплотнительный элементом, поэтому он часто состоит из такого же материала, как корпус. Как следствие, нет ограничений температуры из-за теплового расширения и сужения. Диск является только носителем или опорой для уплотнительного кольца. Набор уплотнительных колец на диске выполнен из нержавеющей стали и графита, они могут перемещаться в радиальном направлении. Седло корпуса выполнено из заменяемого кольца из нержавеющей стали или наплавлено из коррозионностойкого сплава для обеспечения долговечности в широком диапазоне применений.
Коническое сопряжение уплотнений диска и уплотнения корпуса механически не даёт диску прокручиваться, поэтому не требуется установка ограничителя поворота диска, т.к. ограничителем является само седло т.е. данная конструкция позволяет использовать седло как ограничитель хода, исключая необходимость регулировать конечное положение. Эта конструкция снижает затраты на обслуживание и значительно увеличивает продолжительность работы затвора с соответствующим преимуществом в оперативности и скорости работы.
Крутящий момент на 3-х эксцентриковых затворах с электроприводами остаётся постоянным на протяжении всей работы затвора—независимо от циклов, температуры или применений. Это делает выбор привода для затворов надёжным и более экономичным, чем подбор привода, например, для шаровых кранов.
Недостатки 3-х эксцентриковых затворов:
Преимущества трёхэксцентриковых затворов:
Затворы со смещенным эксцентриситетом
Первоначально затворы такого типа разрабатывались для использования преимущественно в водных средах, но дальнейшие доработки конструкции позволили использовать эти универсальные изделия и в других отраслях промышленности, в том числе и тех, где рабочие среды гораздо агрессивнее, а температурные режимы более экстремальны.
Малые габаритные размеры и строительные длины данной арматуры существенно упрощают монтаж и демонтаж. Затворы, даже больших диаметров, легко могут устанавливаться в малодоступные и ограниченные узлы технологических линий без применения крупногабаритной грузоподъемной техники.
Стоимость дисковых затворов больших диаметров, по сравнению с аналогичными шаровыми кранами или клиновыми задвижками, в разы ниже, что, порой, экономит шестизначные суммы бюджета.
Разборная конструкция затворов обеспечивает возможность быстрой замены уплотнительных поверхностей, входящих в состав ЗИП, что позволяет оперативно и экономично производить ремонт, как на месте эксплуатации затвора, так и в специализированных ремонтных цехах.
Конструктивные особенности затворов со смещенным эксцентриситетом.
(Смещение диска в затворе с двойным эксцентриситетом)
Полезный эффект такого смещения, относительно симметричных затворов, заключается в минимизации воздействия на уплотнения. При работе на закрытие уплотнение деформируется лишь в крайнем положении диска, за счет чего уменьшается его износ. Примыкающие поверхности седла и диска симметричны.
Региональная газовая компания «Палюр» рекомендует в газораспределительных сетях от условного диаметра 200 мм. и с температурным диапазоном рабочей и окружающей сред в пределах +40…-40⁰С использовать дисковые поворотные затворы с двойным эксцентриситетом и мягким фторопластовым уплотнением, обладающими рядом преимуществ, такими как:
В затворах с тройным эксцентриситетом шток (вал) так же смещен относительно центральной оси диска и центральной оси трубопровода. Однако, в отличие от затворов с двойным эксцентриситетом, они имеют несимметричную форму уплотняющих поверхностей. Данная особенность сказывается на цене конечного изделия в сторону увеличения, но и значительно повышает пределы эксплуатационных характеристик.
(Смещение диска в затворе с тройным эксцентриситетом)
Комбинация трех смещений в момент прижима и размыкания уплотнительных поверхностей обеспечивает полное отсутствие трения уплотнительных поверхностей, способствуя минимизации износа седла и уплотнения в течение всего срока службы затвора.
Кроме того, оптимизированный угол зацепления исключает прилипание или заедание диска и уменьшает рабочий крутящий момент затвора, что позволяет применять менее мощные приводы, снижая впоследствии общую стоимость арматуры и электропотребление.
Металлические уплотнения также расширяют температурный диапазон работы изделий, позволяя осуществлять установку эксцентриковых затворов в технологических узлах, рабочие среды которых обладают очень высокими либо сверхнизкими температурами (-196…+550⁰С). При экстремальных режимах или суровых природных условиях данный тип арматуры обеспечивает надежность и качество работы.
Тенденции использования эксцентриковых затворов в разных отраслях.
Эксцентриковые дисковые затворы традиционно можно встретить во многих отраслях промышленности, таких, например, как нефтедобыча и нефтепереработка, индустрия СПГ, химия, нефтехимия, добыча и перекачка газа, коммунальное хозяйство, судостроение, целлюлозно-бумажное и сталелитейное производство, опреснение и очистка воды.
(Затвор фланцевый эксцентриковый с редуктором)
1. Уплотнение металл-металл, металл–металл+графит. Обладая металлическим седлом и металлическим же уплотнением, затворы со смещенным эксцентриситетом могут обеспечить надежное запирание с высокой герметичностью. При эксплуатации в нефтяной и прочих отраслях промышленности, оперирующих пожароопасными рабочими средами, металлические уплотнения позволяют данной арматуре соответствовать высоким требованиям пожаробезопасности.
2. Крутящий момент. Крутящий момент в эксцентриковых затворах позволяет запорному элементу «самонастраиваться» для равномерного распределения уплотнения. «Плавающее» уплотнительное кольцо и широкая уплотнительная кольцевая прокладка обеспечивают превосходное уплотнение и герметичное запирание. Небольшое увеличение крутящего момента при закрытии затвора дает лучшее запирание ввиду более равномерного распределения уплотняющего кольца по всей площади седла.
(Затвор фланцевый эксцентриковый с редуктором и электроприводом)
Региональная газовая компания «Палюр» производит и поставляет дисковые поворотные затворы с двойным и тройным эксцентриситетом.
В каталоге компании представлены следующие затворы:
Сравнение двухэксцентрикового и трехэксцентрикового поворотного затвора
Поворотным затвором называется тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий элемент имеет форму круглой пластины. Запорный компонент поворачивается относительно вертикального или расположенного почти под прямым углом основания к оси трубопровода. Поворотные затворы дисковой формы имеют простую конструкцию, небольшой вес и состоят из малого количества элементов. Возможно их оснащение приводами ручного типа, пневмоприводами или электрическими приводами.
Поворотные затворы могут регулировать или перекрывать поток рабочей среды. В них практически не бывает потерь давления при высокой производительности. Диск может вращаться под углом от 60 до 90 градусов, что зависит от применяемой конструкции. Для их установки не требуется много места, а условный проход в них может составлять от 40мм до 2400мм. Основные материалы, из которых изготавливаются поворотные затворы – сталь, чугун, титановый сплав. Для уплотнений используются различные типы каучуков, гипалон, фторопласт, выбор которых зависит от рабочей среды.
Основными разновидностями поворотного затвора являются двухэксцентриковые и трехэксцентриковые затворы. Они могут полноценно заменять задвижки благодаря улучшенной герметичности и габаритам. По сравнению с обычными поворотными затворами затворы с двойным эксцентриситетом более надежны и сохраняют работоспособность в экстремальных условиях. Они выдерживают частые открытия и закрытия, перепады давления, температуры. Отличительной особенностью двухэксцентрикового затвора является несимметричное расположение диска относительно осевой линии трубопровода. Диск и седло характеризуются коническим профилем. Они меньше поддаются износу за счет выхода из контакта друг с другом даже при малых углах открытия. Это обеспечивается двойным смещением оси вращения.
Затворы, имеющие конструкцию с тройным эксцентриситетом, были разработаны всего несколько лет назад и являются инновацией в трубопроводной арматуре. Применение подобного решения стало возможно благодаря применению новейших технологий в отрасли. В его конструкции запирающий диск характеризуется наличием тройного смещения. Во время закрытия или открытия поворотного затвора диск смещается одновременно в 3-х плоскостях. В первой плоскости производится сдвиг оси диска относительно его центра и оси уплотнения. Положение запорного элемента во второй плоскости осуществляется сдвигом оси его поворота по отношению к центру трубопровода. В третьей плоскости наблюдается коническое прилегание диска во время закрытия.
Трехэксцентриковые затворы отличаются от двухэксцентриковых существенным продлением срока эксплуатации, уменьшением потерь давления, увеличением пропускной способности, сравнительно большим диапазоном рабочих температур. Объединяет оба типа данных затворов то, что они могут использоваться практически на любых рабочих средах для промышленных и коммунальных предприятий, обладают высокой надежностью и качественными эксплуатационными характеристиками. Особой популярностью и хорошей репутацией обладают поворотные затворы от фирмы Ari-armaturen, которая предлагает новейшие разработки в данном сегменте.