Системы очистки сточных вод обычно сложнее, чем трубопроводы чистой воды. Среда может содержать взвешенные частицы, песок, волокна, жир, химические реагенты, биологический ил и другие примеси. Поэтому выбор клапана должен быть более практичным и осторожным. Клапан, который хорошо работает на чистой воде, не всегда даст такой же срок службы на очистных сооружениях.
Во многих проектах очистки сточных вод дисковые затворы широко применяются благодаря компактной конструкции, простому управлению и хорошей стоимости для трубопроводов среднего и большого диаметра. Они часто используются в системах аэрации, линиях очищенной воды, возвратных линиях, насосных станциях и общих технологических водяных контурах.
Однако дисковые затворы подходят не для каждой линии сточных вод. В трубопроводах с густым илом, крупными частицами, тряпками или волокнистыми включениями лучше рассматривать другие типы клапанов, например ножевые задвижки. Важно понимать, где дисковый затвор работает надежно, где его лучше не применять и какие материалы выбрать для конкретного участка станции.
Почему выбор клапана для сточных вод отличается
По сравнению с муниципальными системами чистой воды очистные сооружения имеют более сложные рабочие условия. Расход не всегда стабилен, состав среды может меняться, а отдельные линии переносят твердые частицы или биологические материалы. Поэтому клапан нужно выбирать по месту установки в технологическом процессе.
Например, входные линии и трубопроводы ила могут содержать крупные частицы, песок, волокна и органические включения. Эти материалы легко попадают в зону уплотнения. Если стандартный мягкоуплотненный дисковый затвор поставить в неподходящее место, седло может быстро износиться, а диск перестанет закрываться полностью.
В то же время на очистных сооружениях есть много более чистых участков. После решеток, отстаивания, фильтрации или биологической очистки вода обычно содержит меньше крупных частиц. На таких линиях дисковые затворы могут обеспечить надежное перекрытие и управление потоком при простой конструкции и разумной цене.
Поэтому на вопрос “можно ли использовать дисковые затворы в сточных водах” правильный ответ такой: да, но только если состояние среды, содержание твердых частиц, материалы клапана и место установки подходят для такой конструкции.
Где дисковые затворы часто используются на очистных сооружениях
Линии очищенной воды и выпуска
После прохождения решеток, отстаивания, биологической очистки, фильтрации или обеззараживания качество воды становится стабильнее, чем у сырого стока. Дисковые затворы часто применяются на трубопроводах очищенной воды, выпускных линиях и системах повторного использования воды.
На этих участках важны надежное закрытие, коррозионная стойкость, низкий крутящий момент и длительный срок службы. Корпус из высокопрочного чугуна с эпоксидным покрытием и седлом EPDM часто используется, если среда в основном водная и содержит ограниченное количество взвешенных частиц.
Аэрационные и воздушные линии
Очистные сооружения часто используют системы аэрации в биологических бассейнах. Дисковые затворы могут устанавливаться на воздушных трубопроводах для изоляции секций или регулирования подачи воздуха. Здесь среда является воздухом, а не жидкими сточными водами, но влажность, температура и химическая атмосфера все равно должны учитываться.
Изоляция насосных станций
Дисковые затворы могут устанавливаться на всасывающих или напорных линиях насосов для изоляции. Часто они работают вместе с обратными клапанами, чтобы предотвратить обратный поток и защитить насосы. В насосных станциях важна скорость закрытия, потому что резкое изменение потока может вызвать скачки давления и гидроудар.
О похожих проблемах давления можно прочитать в статье How to Prevent Water Hammer in Cooling Systems. Хотя она написана о системах охлаждения, базовый принцип резкого изменения потока также подходит для многих насосных линий на очистных сооружениях.
Технологическая и техническая вода
Очистные сооружения используют техническую воду для промывки, очистки, приготовления реагентов и вспомогательных операций. В таких линиях обычно меньше твердых частиц, чем в сыром стоке. Дисковые затворы здесь часто являются практичным выбором, потому что они компактны, просты и удобны в обслуживании.
Где дисковые затворы нужно выбирать осторожно
Линии сырого стока
Сырой сток может содержать тряпки, пластик, волокна, песок и другой мусор. Если эти материалы попадают между диском и седлом, клапан может закрываться неплотно. При повторном контакте твердые частицы могут царапать кромку диска или повреждать резиновое седло.
Если дисковый затвор используется на линии сырого стока, инженер должен проверить качество предварительной очистки, размер частиц, скорость потока и доступ для обслуживания. Во многих случаях ножевая задвижка будет более подходящим решением, потому что она лучше работает со средами, содержащими твердые частицы и волокна.
Иловые трубопроводы
Иловые линии являются одними из самых сложных участков на очистных сооружениях. Ил может быть густым, липким и неоднородным. Он также может содержать волокна и частицы, которые скапливаются внутри корпуса клапана. Стандартный концентрический дисковый затвор может столкнуться с высоким крутящим моментом, неполным закрытием и проблемами уплотнения.
Для густого ила часто рассматривают ножевую задвижку. Дополнительно можно прочитать материал TFW How to Choose Between Knife and Wedge Gate Valves, где объясняется разница между чистой водой и средами с твердыми включениями.
Линии с песком и абразивом
Песок и абразивные частицы сокращают срок службы мягких седел. При прохождении через клапан они могут изнашивать седло, кромку диска и уплотнительную поверхность. Если среда содержит абразив, особенно важны материалы, предварительное осаждение, промывка и правильное место установки клапана.
Выбор типа дискового затвора
Межфланцевый дисковый затвор
Межфланцевые дисковые затворы wafer компактны и экономичны. Они устанавливаются между двумя фланцами с помощью длинных болтов. Такая конструкция часто применяется в технической воде, технологической воде и общих изолирующих линиях.
Дисковый затвор Lug-типа
Дисковые затворы Lug-типа имеют резьбовые проушины на корпусе, что позволяет демонтировать одну сторону трубопровода без остановки всей системы.
Двухфланцевые затворы
Двухфланцевые дисковые затворы часто выбирают для больших диаметров, напорных линий насосных станций и более тяжелых условий монтажа. Фланцевый корпус обеспечивает прочное соединение и удобнее выравнивается на крупных трубопроводах.
Материалы для сточных вод
Материал корпуса
Высокопрочный чугун часто применяется для клапанов на очистных сооружениях, потому что сочетает прочность и хорошую стоимость. По сравнению с серым чугуном он имеет лучшую ударную вязкость. Для сточных вод защитное покрытие особенно важно; эпоксидное покрытие помогает защитить корпус от коррозии.
Материал диска
Диск напрямую контактирует со средой. Распространенные материалы включают высокопрочный чугун с покрытием, нержавеющую сталь 304, нержавеющую сталь 316 и алюминиевую бронзу. Для обычных водных линий очистных сооружений часто достаточно диска из чугуна с покрытием. Для более коррозионной воды или прибрежных объектов лучше рассматривать SS316 или алюминиевую бронзу.
Материал седла
EPDM часто выбирают для воды и сточных вод, потому что он хорошо работает в водной среде и устойчив к старению. NBR подходит, когда требуется стойкость к маслам. PTFE имеет высокую химическую стойкость, но менее эластичен, чем резина, поэтому не всегда является первым выбором для обычной изоляции сточных вод.
Неправильный материал седла может вызвать набухание, затвердевание, растрескивание или протечку. Подробнее о работе уплотнений можно прочитать в статье How Do Butterfly Valves Seal? Types and Solutions.
Мягкое или металлическое уплотнение?
Большинство водных линий на очистных сооружениях используют мягкоуплотненные дисковые затворы. Эластичное седло помогает обеспечить плотное закрытие и относительно простую эксплуатацию. Для чистых или очищенных водных участков это обычно практичное и экономичное решение.
Металлическое уплотнение или эксцентриковые конструкции могут рассматриваться при более высокой температуре, давлении или сложной среде. Но они дороже и не всегда нужны для обычных технических линий. При сравнении цен важно понимать, идет ли речь о мягкоуплотненном концентрическом затворе, двойном эксцентрике, тройном эксцентрике или металлическом седле. Подробнее: What Affects Butterfly Valve Price?.
Монтажные факторы, влияющие на срок службы
Многие проблемы клапанов на очистных сооружениях связаны не с самим изделием, а с установкой, плохой опорой трубопровода, мусором в системе или отсутствием обслуживания. Перед монтажом нужно проверить стандарт фланца, положение прокладки и совместимость болтов. Диск должен иметь достаточно места для полного поворота.
Перед вводом в эксплуатацию трубопровод нужно промыть. Строительный мусор, сварочный шлак, песок и камни могут повредить седло уже при первом цикле открытия и закрытия.
Типичные проблемы дисковых затворов в сточных водах
Внутренняя протечка
Внутренняя протечка возникает, когда среда продолжает проходить через закрытый клапан. В сточных водах это часто связано с твердыми частицами в зоне седла, износом седла, повреждением диска или неполным закрытием.
Высокий крутящий момент
Высокий момент может появиться из-за накопления мусора вокруг диска, деформации седла или длительного простоя. Крупные клапаны должны использовать подходящий редуктор или привод. Не следует применять чрезмерную силу без выяснения причины.
Наружная протечка
Наружная протечка появляется на фланцах, в зоне штока или в соединениях корпуса. Причинами могут быть ослабленные болты, поврежденные прокладки, несоосность труб или коррозия.
Чек-лист для запроса цены
- Номинальный диаметр и давление
- Тип присоединения: wafer, lug, U-type или двухфланцевый
- Среда: очищенная вода, сырой сток, ил, техническая вода или воздух
- Содержание твердых частиц, размер частиц, наличие волокон или тряпок
- Рабочее давление, испытательное давление и температура
- Требуемый стандарт фланца
- Материалы корпуса, диска, штока и седла
- Ручное, редукторное, электрическое, пневматическое или гидравлическое управление
- Требования к покрытию, испытаниям и сертификатам
Когда лучше выбрать ножевую задвижку
В очистке сточных вод дисковые затворы и ножевые задвижки обычно применяются в разных местах. Дисковые затворы подходят для воды, очищенной воды, воздуха и общих изолирующих линий. Ножевые задвижки больше подходят для ила, шлама, волокон и сред с большим количеством твердых включений.
Если в трубопроводе есть густой ил, волокна или материалы, которые могут заблокировать диск, ножевая задвижка может снизить риск заклинивания. Для более чистых водных участков дисковый затвор обычно проще и экономичнее.
Заключение
Дисковые затворы широко применяются в системах очистки сточных вод, особенно на линиях очищенной воды, технологической воды, аэрации, изоляции насосных станций и общих инженерных сетях предприятия. Их компактность, быстрое управление и хорошая цена делают их практичным решением для многих трубопроводов среднего и большого диаметра.
При этом сточные воды требуют осторожного выбора. Сырой сток, ил, песок и волокнистые материалы могут создавать проблемы для стандартных мягкоуплотненных дисковых затворов. Перед выбором нужно проверить среду, содержание твердых частиц, давление, тип присоединения, материалы, уплотнение и доступ для обслуживания.
TFW Valve предлагает разные конфигурации дисковых затворов для воды и сточных вод, включая wafer, lug, двухфланцевые, мягкоуплотненные и эксцентриковые конструкции. Если вы подбираете клапаны для очистных сооружений, насосной станции или технологического трубопровода, вы можете посмотреть наши дисковые затворы или связаться с нами с параметрами проекта.
