По виду эксцентриситета затворы дисковые поворотные подразделяются на:

• без эксцентриситета (симметричные);
• с двойным эксцентриситетом;
• с тройным эксцентриситетом.

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.

Затворы с двойным эксцентриситетом.
Рассмотрим конструкцию затворов с двойным эксцентриситетом на примере затворов SUNGDO VALVE700-серии. В двухэксцентриковых затворах ось вала (штока) затвора смещена относительно центральной оси трубопровда так, что образуются два направления смещения - смещение вдоль оси трубопровода и смещение поперёк неё. Эффект двойного смещения (эксцентриситета) заключается в том, что после открытия затвора, диск быстро отделяется от уплотнения корпуса, таким образом значительно сокращая нежелательные деформацию и трение между диском и уплотнением корпуса.
- Первый эксцентриситет: центральная ось штока затвора смещена относительно рабочей кромки диска к продольной оси трубопровода (смещение «a» на рисунке 1), что создаёт полный контакт по всему периметру уплотняющих поверхностей. Назначение данного смещения - иметь непрерывную траектория седла. Благодаря этому процесс соприкосновения уплотнительных поверхностей не требует значительных усилий и времени.
- Второй эксцентриситет: центральная ось штока затвора смещена относительно диаметра корпуса затвора, расположенного параллельно данной оси (смещение «b» на рисунке 1). Назначение данного смещения – допустить вытеснение уплотнения из седла при открытии на 90° При такой конструкции диск затвора занимает крайнее положение «закрыто» по наклонной траектории
Осевое смещение в двух плоскостях обеспечивает равномерный контакт затвора и седла по всей окружности, тем самым позволяя избежать дополнительных нагрузок в отдельных точках.

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.

Затворы с тройным эксцентриситетом.
Рассмотрим конструкцию затворов с тройным эксцентриситетом на примере затворов КМСсерии BF-T. В затворах с тройным эксцентриситетом шток (вал) также смещён относительно центральной оси диска и центральной оси трубопровода, но, в отличие от затворов с двойным эксцентриситетом, они имеют несимметричную форму уплотняющих поверхностей.
Третье смещение - образует коническое прилегание диска при закрывании, которое обеспечивает плавное полное перекрытие, без деформации седла (рисунок 4).

Рисунок 4 – Схема тройного эксцентриситета

При этом дополнительно смещена вершина конуса уплотнительной поверхности диска относительно его центра, что обеспечивает ещё более качественное прилегание её к седлу. Седло и рабочая поверхность диска исполнены не в виде окружности, а в виде сложной овальной формы. Процесс закрытия затвора в этом случае делится на две фазы: первая — диск прижимается к седлу по наклонной траектории; вторая — в момент полного закрытия диск «ложится» (прижимается) к седлу всей плоскостью, что исключает фактор трения. В момент открытия все происходит наоборот: диск равномерно всей плоскостью отжимается от седла, а затем по наклонной траектории возвращается в положение «открыто». В данном случае движение от момента соприкосновения до полной герметизации практически отсутствует, а площадь контакта при закрытии больше. У таких затворов практически не возникает деформаций уплотняющих поверхностей диска и седла, а перекрытие потока обеспечивается сопряжением металлических поверхностей. Смыкающиеся поверхности в различных точках имеют разный угол к оси трубопровода – что и образует третий эксцентриситет. Седло затвора выполнено в форме усечённого конуса, который способен изменять положение собственной вершины, что приводит к появлению третьего смещения. В момент вращения диска этот конус по сфероидной траектории выполняет смещение от оси симметрии. Эта характеристика исключает любые трения уплотнительного кольца с седлом при повороте на 90 градусов. Осевые линии седла и уплотнения наклонены по отношению к осевой линии труба / затвор. Основная цель конструкции затвора с тремя смещениями (эксцентриситетами) - устранение трения, то есть обеспечение полного отсутствия контакта между уплотнениями корпуса и диска на всём ходе диска.

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:

• Внутренняя конструкция уплотнения диска и седла дискового затвора с тройным эксцентриситетом относительно толстая, поэтому, на трубопроводе малого диаметра, с проходным сечением менее DN100 в открытом состоянии затвора, сопротивление для рабочей среды в трубопроводе будет относительно выше традиционной арматуры. поэтому в целом трёхэксцентриковые дисковые затворы редко используются для трубопроводов малого диаметра ниже DN100.
• В нормально открытом трубопроводе уплотняемая поверхность седла затвора с тройным эксцентриситетом и уплотнительное кольцо на диске затвора подвергаются фронтальному воздействию абразивных частиц, содержащихся в рабочей среде, что через длительное время эксплуатации может влиять на эффективность уплотнения затвора.

Преимущества трёхэксцентриковых затворов:

• Тройной эксцентриситет значительно снижает трение в точках соприкосновения диска и седла, обеспечивая тем самым более продолжительный срок службы затвора;
• Отсутствует деформация уплотнения;
• Двухсторонняя герметичность затвора;
• Уплотнение удалено от зоны максимальной скорости потока жидкости;
• Полный рабочий ход (угол) не превышает 90 °C, что упрощает управление затвором;
• Профилированный диск и смещённая ось снижают потери на местное сопротивление в затворе, что увеличивает коэффициент пропускной способности и обеспечивает лучшие возможности для регулирования потока рабочей среды;
• Конструкция трёхэксцентрикового затвора и выбор применяемых материалов расширяют рабочий температурный диапазон от -200 до +600 °C.