Motýľové klapky z liatiny a tvárnej liatiny sa široko používajú na reguláciu prietoku v rôznych odvetviach, líšia sa však vlastnosťami materiálu, výkonom a použitím. Nižšie je uvedené podrobné porovnanie, ktoré vám pomôže pochopiť rozdiely a vybrať si ventil, ktorý najlepšie vyhovuje vašim potrebám.
1. Zloženie materiálu
1.1 Liatinový motýľový ventil:
- Sivá liatina, zliatina železa s vysokým obsahom uhlíka (2 – 4 %).
- Vďaka svojej mikroštruktúre existuje uhlík vo forme vločkového grafitu. Táto štruktúra spôsobuje, že sa materiál pod napätím láme pozdĺž grafitových vločiek, čím sa stáva krehkým a menej ohybným.
- Bežne používané v nízkotlakových a nekritických aplikáciách.
1.2 Tvárna liatinová klapka:
- Vyrobená z tvárnej liatiny (tiež známej ako tvárna liatina alebo tvárna liatina) obsahuje malé množstvo horčíka alebo céru, ktoré rozdeľujú grafit do guľovitého (nodulárneho) tvaru. Táto štruktúra výrazne zlepšuje tvárnosť a húževnatosť materiálu.
- Pevnejšia, pružnejšia a menej náchylná na krehký lom ako liatina.
2. Mechanické vlastnosti
2.1 Sivá liatina:
- Pevnosť: Nízka pevnosť v ťahu (typicky 20 000 – 40 000 psi).
- Ťažnosť: Krehká, náchylná na únavové praskanie pri namáhaní alebo náraze.
- Odolnosť voči nárazu: Nízka, náchylná na zlomenie pri náhlom zaťažení alebo tepelnom šoku.
- Odolnosť proti korózii: Stredná, v závislosti od prostredia a náteru.
2.2 Tvárna liatina:
- Pevnosť: Sférický grafit znižuje body koncentrácie napätia, čo vedie k vyššej pevnosti v ťahu (typicky 60 000 – 120 000 psi).
- Ťažkosť: Vyššia ťažnosť, ktorá umožňuje deformáciu bez praskania.
- Odolnosť proti nárazu: Vynikajúca, lepšie odoláva nárazom a vibráciám.
- Odolnosť proti korózii: Podobná ako u liatiny, ale dá sa zlepšiť nátermi alebo obložením.
3. Výkon a odolnosť
3.1 Liatinové motýľové ventily:
- Vhodné pre nízkotlakové aplikácie (napr. do 150 – 200 psi, v závislosti od konštrukcie).
- Vysoký bod topenia (až do 1150 °C) a vynikajúca tepelná vodivosť (vhodné pre aplikácie tlmenia vibrácií, ako sú napríklad brzdové systémy).
- Slabá odolnosť voči dynamickému namáhaniu, vďaka čomu sú nevhodné pre prostredia s vysokými vibráciami alebo cyklickým zaťažením.
- Zvyčajne ťažšie, čo môže zvýšiť náklady na inštaláciu.
3.2 Tvárne liatinové motýľové ventily:
- Zvládne vyššie tlaky (napr. až 300 psi alebo vyššie, v závislosti od konštrukcie).
- Vďaka svojej vyššej pevnosti a flexibilite je tvárna liatina menej náchylná na lámanie pri ohýbaní alebo náraze, namiesto toho sa plasticky deformuje, čo zodpovedá princípu „dizajnu húževnatosti“ modernej materiálovej vedy. Vďaka tomu je vhodnejšia pre náročné aplikácie.
- Odolnejšie v prostrediach s teplotnými výkyvmi alebo mechanickým namáhaním.
4. Scenáre použitia
4.1 Liatinové motýľové ventily:
- Bežne používané v systémoch HVAC.
- Používa sa v nekritických systémoch, kde sú prioritou náklady. - Vhodné pre nízkotlakové kvapaliny, ako je voda, vzduch alebo nekorozívne plyny (chloridové ióny <200 ppm).
4.2 Motýľové klapky z tvárnej liatiny:
- Vhodné na zásobovanie vodou a čistenie odpadových vôd s neutrálnym alebo slabo kyslým/alkalickým médiom (pH 4-10).
- Vhodné pre priemyselné aplikácie vrátane ropného a plynárenského priemyslu, chemického spracovania a vysokotlakových vodných systémov.
- Používa sa v systémoch vyžadujúcich vyššiu spoľahlivosť, ako sú napríklad protipožiarne systémy alebo potrubia s kolísavým tlakom.
- Vhodné pre korozívnejšie kvapaliny pri použití s vhodnou výstelkou (napr. EPDM, PTFE).
5. Náklady
5.1 Liatina:
Vďaka jednoduchšiemu výrobnému procesu a nižším nákladom na materiál je vo všeobecnosti lacnejšia. Je vhodná pre projekty s obmedzeným rozpočtom a menej náročnými požiadavkami. Hoci je liatina lacná, jej krehkosť vedie k častejším výmenám a zvýšenému odpadu.
5.2 Tvárna liatina:
Vďaka procesu legovania a vynikajúcemu výkonu sú náklady vyššie. Pre aplikácie vyžadujúce odolnosť a pevnosť sú vyššie náklady opodstatnené. Tvárna liatina je ekologickejšia vďaka svojej vysokej recyklovateľnosti (> 95 %).
6. Normy a špecifikácie
- Oba ventily spĺňajú normy ako API 609, AWWA C504 alebo ISO 5752, ale ventily z tvárnej liatiny zvyčajne spĺňajú vyššie priemyselné požiadavky na tlak a odolnosť.
- Ventily z tvárnej liatiny sa častejšie používajú v aplikáciách vyžadujúcich súlad s prísnymi priemyselnými normami.
7. Korózia a údržba
- Oba materiály sú náchylné na koróziu v náročných prostrediach, ale tvárna liatina vďaka svojej vynikajúcej pevnosti dosahuje lepšie výsledky v kombinácii s ochrannými nátermi, ako sú epoxidové alebo niklové nátery.
- Liatinové ventily môžu vyžadovať častejšiu údržbu v korozívnom alebo vysoko namáhanom prostredí.
8. Súhrnná tabuľka
| Funkcia | Liatinový motýľový ventil | Tvárna liatinová motýľová klapka |
| Materiál | Sivá liatina, krehká | Tvárna liatina |
| Pevnosť v ťahu | 20 000 – 40 000 psi | 60 000 – 120 000 psi |
| Ťažkosť | Nízky, krehký | Vysoká, flexibilná |
| Tlaková hodnota | Nízky (150 – 200 psi) | Vyšší (300 psi alebo viac) |
| Odolnosť voči nárazu | Chudobný | Vynikajúce |
| Aplikácie | HVAC, voda, nekritické systémy | Ropná/plynová, chemická, protipožiarna ochrana |
| Cena | Nižšie | Vyššia |
| Odolnosť proti korózii | Mierne (s nátermi) | Mierna (lepšia s nátermi) |
9. Ako si vybrať?
- Liatinový klapkový ventil si vyberte, ak:
- Potrebujete cenovo výhodné riešenie pre nízkotlakové, nekritické aplikácie, ako je zásobovanie vodou alebo HVAC.
- Systém pracuje v stabilnom prostredí s minimálnym namáhaním alebo vibráciami.
- Zvoľte si klapkový ventil z tvárnej liatiny, ak:
- Aplikácia zahŕňa vysoký tlak, dynamické zaťaženie alebo korozívne kvapaliny.
- Prioritami sú trvanlivosť, odolnosť voči nárazom a dlhodobá spoľahlivosť.
- Aplikácia vyžaduje priemyselné alebo kritické systémy, ako je protipožiarna ochrana alebo chemické spracovanie.
10. Odporúčanie ZFA VALVE
Ako výrobca s dlhoročnými skúsenosťami s motýlikovými klapkami, ZFA Valve odporúča tvárnu liatinu. Motýlikové klapky z tvárnej liatiny nielenže dobre fungujú, ale vykazujú aj výnimočnú stabilitu a prispôsobivosť v zložitých a meniacich sa prevádzkových podmienkach, čím efektívne znižujú frekvenciu údržby a náklady na výmenu, čo vedie k vyššej nákladovej efektívnosti z dlhodobého hľadiska. Vzhľadom na klesajúci dopyt po sivej liatine sa motýlikové klapky z liatiny postupne vyraďujú. Z hľadiska suroviny sa jej nedostatok stáva čoraz cennejším.