Дисковый затвор: центрированный vs двойной эксцентриситет — отличия

Дисковый поворотный затвор (его часто называют баттерфляй) — один из самых распространённых видов запорной арматуры в трубопроводах. В 2025 году спрос на такие решения растёт за счёт компактности, малого веса и быстрой работы на 90°. Но под одним названием скрываются разные конструкции: центрированный затвор, осевой затвор и эксцентрическая арматура (в том числе двойной эксцентриситет). От того, как реализовано смещение оси диска, зависит момент, ресурс, износ седла, диапазон по давлению и возможность получить герметичность класса А или даже уплотнение металл по металлу.

Ниже — практичное сравнение: чем отличие осевого от эксцентрикового, где уместен “простой” центрированный вариант, а где нужен высокопроизводительный затвор.

Зачем вообще выбирать между центрированным и двойным эксцентриком

На уровне “каталога” оба устройства выглядят похоже: круглый диск в корпусе, поворот рукояткой или приводом — и поток перекрыт. Но в реальной эксплуатации у затвора есть три критичных требования:

• держать нужную герметичность (включая герметичность класса А, если она требуется проектом);
• не “съедать” ресурс из-за трения, особенно при частых циклах и больших DN;
• работать в заданных режимах, включая затвор для высокого давления и температурные колебания.

Конструктивно эти задачи решаются по-разному. Центрированный вариант проще и обычно дешевле, но сильнее нагружает седло. Двойной эксцентриситет снижает контакт диска с седлом во время хода и выигрывает по ресурсу и применимости в промышленности.

Терминология: центрированный, осевой и эксцентриковый

Центрированный затвор

Центрированный затвор (concentric) — это конструкция, где ось вала проходит по центру диска и совпадает с центром уплотнительного контура. Важное следствие: при закрытии и открытии диск заметно контактирует с седлом практически на всём ходе. В большинстве случаев седло — эластомерное или полимерное, потому что именно оно компенсирует микронеровности и обеспечивает нужный уровень герметичности на “мягкой” посадке.

Осевой затвор и эксцентрическая арматура

Термин осевой затвор в практике часто используют как обозначение схемы, где геометрия и вал “привязаны” к оси диска без дополнительных смещений — то есть по смыслу он близок к центрированному решению. А вот эксцентрическая арматура — это уже конструкции, где реализовано смещение оси диска относительно седла/корпуса.

Двойной эксцентриситет означает, что ось смещена сразу в двух плоскостях. Благодаря этому при повороте диск быстрее “уходит” от седла, и основное прижатие происходит ближе к финалу хода. В результате меньше трения, ниже риск ускоренного износа, выше стабильность на тяжёлых режимах.

Что меняется из-за смещения оси

Герметичность и ресурс: почему конструкция решает

Герметичность класса А и что на неё влияет

В проектах нередко фигурирует требование герметичность класса А. На практике это означает очень строгие ограничения по утечке через затвор. Достичь такого уровня проще, когда:

• седло и диск обеспечивают стабильное прижатие в закрытии;
• нет повреждений кромки седла и посадочных поверхностей;
• режимы не “убивают” уплотнение трением, абразивом или температурой.

Центрированный баттерфляй часто хорошо показывает себя на чистой воде и умеренных режимах, но его герметичность сильнее зависит от состояния мягкого седла. Для высоких нагрузок (частые циклы, крупные DN, вибрации) двойной эксцентрик обычно стабильнее в долгой перспективе — просто потому, что седло меньше страдает на каждом закрытии.

Износ седла и почему он появляется быстрее у центрированных

Износ седла у центрированных затворов часто связан с тем, что диск “скользит” по седлу при повороте. Если среда содержит частицы, есть перепады температуры или затвор часто переключается, кромка седла получает механическое и термическое воздействие.

У двойного эксцентриситета контакт более “точечный” и происходит ближе к закрытию, а не на протяжении всего ходя. Это снижает износ и повышает ресурс — особенно заметно на больших диаметрах и в промышленной обвязке.

Это фото износа поверхности

Крутящий момент и привод: где “высокопроизводительный” реально выгоднее

У центрированного затвора из-за постоянного контакта с седлом момент может быть заметным на большей части хода. Это влияет на выбор редуктора или привода: даже если давление невысокое, “мягкое” седло и трение задают свою нагрузку.

У двойного эксцентрика профиль момента обычно более “управляемый”: на ходе диск меньше трётся о седло, а основной рост усилия приходится на финальное прижатие в закрытии. Это удобно при автоматизации и при требованиях к повторяемости закрытия.

Ручное управление, редуктор, электропривод

Для малых DN часто достаточно рукоятки, для средних и больших — редуктор, а в промышленности типична автоматизация: электропривод или пневмопривод. Важно учитывать не только цену корпуса, но и то, что подбор затвора связан с приводом: ресурс, момент, частота циклов и требования к герметичности формируют стоимость владения, а не только закупочную цену.

Привод и конструкция — типичные пары