V sektore riadenia priemyselných tekutín,motýľové ventilyzohrávajú kľúčovú úlohu pri regulácii, usmerňovaní a izolácii toku kvapalín, plynov a kalov v potrubiach. Prírubová motýliková klapka je jeden typ pripojenia, ktorý má integrované príruby na oboch koncoch tela ventilu, čo umožňuje bezpečné skrutkové spojenie s prírubami potrubia.
Mechanizmus štvrťotáčkovej rotácieprírubový motýlí ventilodlišuje ho od lineárnych ventilov, ako sú uzatváracie alebo guľové ventily, a ponúka výhody v rýchlosti a priestorovej úspornosti.
Tento článok sa podrobne zaoberá prírubovými motýlikovými ventilmi, ich konštrukciou, typmi, materiálmi, použitím, výhodami a nevýhodami, inštaláciou, údržbou, porovnaním s inými ventilmi a budúcimi trendmi.
1. Definícia a princíp fungovania
Prírubová motýliková klapka je ventil s rotačným pohybom 90 stupňov, ktorý sa vyznačuje kotúčom, ktorý riadi prietok kvapaliny otáčaním vretena. Teleso ventilu má na oboch koncoch príruby pre priame skrutkové spojenie s potrubím. Prírubové motýlikové klapky majú vyvýšené alebo ploché príruby s otvormi pre skrutky, čo poskytuje robustnejšie a stabilnejšie spojenie vhodné pre aplikácie s nízkym, stredným a vysokým tlakom, ako aj pre malé, stredné a veľké priemery.
Princíp činnosti je jednoduchý a efektívny. Ventil sa skladá z telesa ventilu, ventilového kotúča, drieku ventilu, sedla ventilu a ovládača. Keď sa ovláda páka alebo prevodový stupeň, alebo keď sa driek ventilu otáča automatickým ovládačom, ventilový kotúč sa otáča z polohy rovnobežnej s dráhou prúdenia (úplne otvorený) do kolmej polohy (úplne zatvorený). V otvorenej polohe je ventilový kotúč zarovnaný s osou potrubia, čím sa minimalizuje odpor prúdenia a strata tlaku. V zatvorenom stave ventilový kotúč tesní oproti sedlu vo vnútri telesa ventilu.
Tento mechanizmus umožňuje rýchlu prevádzku ventilu, zvyčajne vyžaduje iba 90-stupňové otočenie, vďaka čomu je rýchlejší ako viacotáčkové ventily. Prírubové motýlikové ventily zvládnu obojsmerný prietok a sú zvyčajne vybavené pružnými alebo kovovými sedlami, ktoré zabezpečujú tesné uzavretie. Vďaka svojej konštrukcii sú obzvlášť vhodné pre systémy vyžadujúce časté prepínanie alebo tam, kde je obmedzený priestor.
2. Komponenty
Hlavné komponenty zahŕňajú:
- Teleso ventiluVonkajší kryt, zvyčajne s dvojitou prírubou, zabezpečuje štrukturálne spojenia a uchováva vnútorné komponenty. Uhlíková oceľ sa používa na všeobecné použitie, nehrdzavejúca oceľ na odolnosť voči korózii, nikel-hliníkový bronz na morské prostredie a legovaná oceľ na extrémne podmienky.
- Kotúč ventilu:Rotačný prvok, dostupný v aerodynamickom alebo plochom prevedení, riadi prietok. Disk môže byť vycentrovaný alebo odsadený pre zvýšenie výkonu. Vyrobený z nehrdzavejúcej ocele, hliníkového bronzu alebo potiahnutý nylonom pre lepšiu odolnosť proti opotrebovaniu.
- StonkaHriadeľ spájajúci ventilový kotúč s ovládačom prenáša rotačnú silu. Nerezová oceľ alebo vysokopevnostné zliatiny odolávajú krútiacemu momentu.
Bežne sa používajú priechodné alebo dvojdielne vretená, vybavené tesneniami, ktoré zabraňujú úniku.
- SedadloTesniaca plocha je vyrobená z elastomérneho materiálu, ako je EPDM alebo PTFE. EPDM (-20°F až 250°F), BUNA-N (0°F až 200°F), Viton (-10°F až 400°F) alebo PTFE (-100°F až 450°F) sa používa pre mäkké tesnenia; kovové materiály ako nehrdzavejúca oceľ alebo Inconel sa používajú pre tvrdé tesnenia odolné voči vysokým teplotám.
- PohonOvládané ručne (rukoväť, prevodovka) alebo poháňané (pneumatické, elektrické).
- Tesnenia a tesneniaZabezpečte tesné utesnenie medzi komponentmi a na prírubových spojoch.
Tieto komponenty spolupracujú na zabezpečení spoľahlivej regulácie prietoku.
3. Typy prírubových klapkových ventilov
Prírubové motýlikové ventily možno rozdeliť do kategórií podľa usporiadania disku, spôsobu ovládania a typu tela.
3.1 Zarovnanie
- Koncentrické (nulový posun): Vreteno ventilu prechádza stredom disku a má pružné sedlo. Tento ventil je vhodný pre nízkotlakové aplikácie s teplotami do 250 °C.°F.
- Dvojité odsadenie: Vreteno ventilu je odsadené za disk a mimo stredu, čo znižuje opotrebenie sedla. Tento ventil je vhodný pre aplikácie so stredným tlakom a teplotami do 400 °C.°F.
- Trojitý odsadený tvar: Zväčšený uhol zúženého sedla vytvára tesnenie kov na kov. Tento ventil je vhodný pre vysoký tlak (do triedy 600) a vysokú teplotu (do 1200°F) aplikácie a spĺňa požiadavky na nulový únik.
3.2 Spôsob ovládania
Typy pohonu zahŕňajú manuálne, pneumatické, elektrické a hydraulické, aby sa vyhovelo rôznym prevádzkovým požiadavkám.
4. Priemyselné aplikácie
Prírubové motýľové ventily sa široko používajú v nasledujúcich odvetviach:
- Čistenie vody a odpadových vôd: Používa sa na reguláciu prietoku v čistiarňach odpadových vôd a odvádzacích systémoch. - Chemické spracovanie: Manipulácia s kyselinami, zásadami a rozpúšťadlami vyžaduje materiály odolné voči korózii.
- Ropa a plyn: Potrubia pre ropu, zemný plyn a rafinačné procesy.
- Systémy HVAC: Riadi prietok vzduchu a vody vo vykurovacích a chladiacich sieťach.
- Výroba energie: Riadi paru, chladiacu vodu a palivo.
- Potraviny a nápoje: Hygienický dizajn pre aseptickú manipuláciu s tekutinami.
- Farmaceutický priemysel: Presná kontrola v sterilnom prostredí.
- Námorný priemysel a papierenský priemysel: Používa sa na spracovanie morskej vody, buničiny a chemického priemyslu.
5. Výhody a nevýhody prírubových klapkových ventilov
5.1 Výhody:
- Kompaktný a ľahký, čo znižuje náklady na inštaláciu a priestorové nároky.
- Rýchla štvrťotáčková prevádzka a rýchla odozva.
- Nižšie náklady pri väčších priemeroch.
- Nízka tlaková strata v otvorenom stave, energeticky úsporné a účinné.
- Vhodné na prepínanie tekutín s vynikajúcim tesniacim výkonom.
- Jednoduchá údržba a kompatibilný s automatizačnými systémami.
5.2 Nevýhody:
- Disk ventilu blokuje dráhu prúdenia, keď je otvorený, čo vedie k určitej strate tlaku. - Obmedzená škrtiaca kapacita vo vysokotlakových aplikáciách, čo môže spôsobiť kavitáciu.
- Mäkké sedlá ventilov sa v abrazívnych médiách opotrebúvajú rýchlejšie.
- Príliš rýchle zatvorenie môže spôsobiť vodný ráz.
- Niektoré konštrukcie vyžadujú vyššie počiatočné krútiace momenty, čo si vyžaduje silnejšie aktuátory.
6. Ako nainštalovať klapkový ventil
Počas inštalácie zarovnajte prírubu ventilu s prírubou potrubia a uistite sa, že otvory pre skrutky sa zhodujú.
Pre utesnenie vložte tesnenie.
Zaistite skrutkami a maticami a rovnomerne ich utiahnite, aby ste predišli deformácii.
Dvojprírubové ventily vyžadujú súčasné zarovnanie oboch strán; ventily s okami je možné skrutkovať naraz len na jednej strane.
Pred natlakovaním skontrolujte voľnosť pohybu disku cyklovaním ventilu.
Pri vertikálnej inštalácii by mala byť driek ventilu umiestnený vodorovne, aby sa zabránilo hromadeniu usadenín.
Vždy dodržiavajte pokyny výrobcu a testovacie normy, ako napríklad API 598.
7. Normy a predpisy
Prírubové motýľové ventilymusia spĺňať bezpečnostné a interoperabilné normy:
- Dizajn: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Testovanie: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Príruby: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Certifikáty: CE, SIL3, API 607(požiarna bezpečnosť).
8. Porovnanie s inými ventilmi
V porovnaní s uzatváracími posúvačmi pracujú prírubové motýlikové klapky rýchlejšie a ponúkajú škrtiace možnosti, ale sú o niečo menej odolné voči prietoku.
V porovnaní s guľovými ventilmi sú ekonomickejšie pre väčšie priemery, ale pri otváraní dochádza k vyššej tlakovej strate.
Guľové ventily ponúkajú presnejšie škrtenie, ale sú väčšie a drahšie.
Celkovo sa motýľové klapky osvedčili v priestorovo obmedzenom a cenovo dostupnom prostredí.