Затвори батерфляй (англ. butterfly valve) – це популярний тип трубопровідної арматури, що широко використовується для перекриття та регулювання потоків різних середовищ. Вони відрізняються простотою конструкції, малою вагою та високою надійністю. У цій статті ми докладно розглянемо історію виникнення затворів батерфляй, розберемо їх конструктивні особливості та основні принципи роботи, а також обговоримо галузі застосування та переваги.
Історія створення віконниць-метеликів
Історія затворів батерфляй сягає глибокого минулого, хоча точна дата та ім’я винахідника спірні. Сам принцип перекриття потоку плоским диском, що обертається всередині труби, був відомий ще в античності і середньовіччя застосовувався в різних водяних механізмах.
Сучасний тип затворів батерфляй почав розвиватися в середині XX століття, зі зростанням промисловості і необхідністю створювати більш легку і економічну арматуру для трубопроводів. У 1920-30-х роках з’явилося кілька патентів на вдосконалені конструкції, що забезпечують герметичність та зручність обслуговування.
Основна ідея – використовувати плоский або профільований диск, встановлений на осі, який повертається на 90 градусів, щоб відкривати чи закривати потік. Таке рішення дозволило скоротити кількість деталей, знизити вагу та вартість у порівнянні з традиційними засувками та клапанами.
Конструкція дросельного клапана
Затвор батерфляй складається з кількох ключових компонентів:
1. Корпус
Корпус може бути цілісним або роз’ємним, виконаний з різних матеріалів – від чавуну та сталі до нержавіючої сталі та спеціальних сплавів. Залежно від способу монтажу, він може мати фланцеве, муфтове або інше з’єднання з трубою.
2. Диск (в’язниця)
Головний елемент – круглий диск, який перекриває потік. Диски виготовляються із металу, пластику або композитних матеріалів. Форма диска може бути плоскою або мати аеродинамічний профіль для покращення течії та зниження опору.
3. Вал
Вал служить передачі обертального руху від приводу до диску. Він проходить через центр диска та кріпиться до нього, забезпечуючи поворот на 90° для відкриття або закриття.
4. Кільце ущільнювача (сальник)
Забезпечує герметичність при закритому положенні. Матеріал ущільнення вибирається залежно від робочого середовища та температури.
5. Привід
Затвори батерфляй можуть керуватися вручну (важіль, редуктор) або автоматично електроприводами, пневматичними або гідравлічними.
Принцип роботи
Робота затвора батерфляй заснована на повороті диска навколо осі, розташованої перпендикулярно напрямку потоку.
- Відкрите положення : диск повернутий паралельно потоку, що мінімізує опір і практично не заважає проходженню середовища.
- Закрите положення : диск розташований перпендикулярно до потоку і повністю перекриває переріз труби, зупиняючи потік.
Перевага такої конструкції – швидке перемикання між положеннями та можливість плавного регулювання пропускної спроможності.
Типи дросельних клапанів
Існує кілька типів затворів батерфляй, що розрізняються по конструкції та області застосування:
- Лінійні (Double offset) – диск зміщений щодо центру у двох площинах для зниження зносу ущільнення та підвищення герметичності.
- Потрійні усунення (Triple offset) – дозволяють працювати при високих тисках і температурах, забезпечуючи довговічність.
- З м’яким ущільненням застосовуються в системах з невисоким тиском і температурою.
- Металеві ущільнення – використовуються при агресивних середовищах та екстремальних умовах.
Переваги дросельних клапанів
- Компактність та мала вага.
- Простота конструкції та низька вартість.
- Швидке відкриття/закриття (90 градусів).
- Можливість регулювання потоку.
- Широкий вибір матеріалів та виконань.
- Довговічність та надійність в експлуатації.
- Стійкість до корозії та зносу (при правильному виборі матеріалів).
Області застосування
Затвори батерфляй широко використовуються в різних галузях:
- Водопостачання та каналізація.
- Хімічна промисловість.
- Нафтогазовий сектор.
- Харчова та фармацевтична промисловість.
- Теплоенергетика.
- Суднобудування та машинобудування.
Затвори батерфляй – це універсальне та ефективне рішення для керування потоками у трубопровідних системах. Завдяки своїй простоті, надійності та економічності вони знайшли широке застосування у промисловості та комунальному господарстві. Розуміння історії створення та конструктивних особливостей дозволяє зробити правильний вибір арматури під конкретні завдання, забезпечуючи тривалий термін служби та стабільну роботу системи.