Sedlo ventilu motýlikového ventilu je kľúčovým tesniacim komponentom vo vnútri motýlikového ventilu. Jeho hlavnou funkciou je kontaktovať motýlikový kotúč (kotúč ventilu) a vytvoriť tesniacu plochu, keď je ventil zatvorený, aby sa zabránilo úniku média. Konkrétne,sedlo motýlikového ventilumôže byť inštalovaný na vnútornej stene telesa ventilu alebo navrhnutý tak, aby bol integrovaný s motýľovou doskou, pričom sa v závislosti od jeho materiálu a štruktúry dosiahne dobrý tesniaci účinok.
1. Úvod do klasifikácie sediel klapkových ventilov
1. 1 Klasifikácia podľa materiálu
A. Elastické mäkké sedlo ventilu
Zvyčajne sa vzťahuje na materiály ako guma, silikón, polytetrafluóretylén (PTFE).
Výhody: dobrý tesniaci výkon, rýchla odozva, vhodné pre nízke teploty, nízky tlak a málo korozívne médiá (okrem PTFE).
Nevýhody: nízka odolnosť voči opotrebovaniu, životnosť je obmedzená starnutím materiálu.
B. Kovové sedlo ventilu
Vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, uhlíkovej ocele alebo iných kovových materiálov.
Výhody: odolnosť voči vysokej teplote, odolnosť voči vysokému tlaku, vysoká odolnosť voči opotrebovaniu, vhodné pre náročné pracovné podmienky.
Nevýhody: vysoké požiadavky na tesnenie kovu na kov, prísna presnosť spracovania a požiadavky na inštaláciu.
C. Kompozitné sedlo ventilu
Kombinuje výhody kovu a mäkkých materiálov, zvyčajne pokrýva kovovú konštrukciu elastickými materiálmi, ako je grafit.
Môže nielen zabezpečiť dobrý tesniaci výkon, ale aj zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu a životnosť.
1.2. Klasifikácia podľa štrukturálnej formy
A. Tvrdé zadné sedadlo
Sedlo ventilu a zadná časť sú integrálne vytvorené s jednoduchou štruktúrou a tesniaca plocha tesne prilieha k telesu ventilu.
Nevýhodou tohtotvrdé zadné sedlo ventiluje, že akonáhle je sedlo ventilu opotrebované alebo zostarnuté, je potrebné rozobrať celú klapku, aby sa vymenila.
B. Odnímateľné mäkké sedadlo
Ten/Tá/Tomäkké sedlo ventilumá rybinový dizajn a dá sa rozobrať a vymeniť samostatne.
Výhodou je jednoduchá údržba a predĺženie životnosti klapkového ventilu ako celku.
1.3 Podľa špeciálneho návrhu
A. Dvojitý excentrický motýľový ventil
Motýlí tanier sa v zatvorenom stave pohybuje pozdĺž dvoch excentrických osí, aby sa znížilo kontaktné trenie so sedlom ventilu.
Výhodami sú znížené opotrebenie, predĺžená životnosť sedla ventilu a zlepšený tesniaci výkon.
B. Trojitý excentrický motýľový ventil
Ďalšia konštrukcia založená na dvojitej excentricite umožňuje, aby motýliková doska a kovové sedlo ventilu dosiahli presný kontakt kov na kov.
Dokáže dosiahnuť skutočný nulový únik a je vhodný pre náročné pracovné podmienky (ako sú médiá s vysokou teplotou a vysokým tlakom).
Rôzne typy materiálov sediel ventilov majú rôzne fyzikálne a chemické vlastnosti a sú vhodné pre rôzne pracovné podmienky. V tomto článku sa budeme zaoberať najmä štúdiom a porovnávaním hlavných typov, výkonnosti a použitia elastických sediel ventilov.
Medzi bežne používané elastické sedlá ventilov na trhu patria NBR, EPDM, VITON (FKM), prírodný kaučuk (NR), silikón (silikónový kaučuk), polyuretán (PU), hydrogenovaný nitrilový kaučuk (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Porovnanie vlastností materiálu sedla ventilu
| Materiál | NBR (nitrilový kaučuk) | EPDM (etylénpropyléndiénový monomérny kaučuk) | VITON (FKM/fluórovaný kaučuk) | NR (prírodný kaučuk) | Silikónová guma | PU (polyuretán) | HNBR (hydrogenovaný nitrilový kaučuk) | HYPALON (CSM/chlórsulfónovaný polyetylénový kaučuk) | PTFE (polytetrafluóretylén, teflón) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Odolnosť voči oleju | Vynikajúce | Chudobný | Vynikajúci (odolný voči palivám a chemikáliám) | Chudobný | Chudobný | Mierne | Vynikajúca (odolná voči oleju, palivu a mazivám) | Mierne | Vynikajúca (najlepšia chemická odolnosť) |
| Chemická odolnosť | Stredne odolný, odoláva miernym kyselinám a zásadám | Vynikajúca (odolná voči kyselinám, zásadám a oxidačným činidlám) | Vynikajúca (odolná voči kyselinám, zásadám, organickým rozpúšťadlám) | Mierne | Vynikajúci (odolný voči oxidačným činidlám, netoxický) | Mierne | Dobrá (odolná voči miernym kyselinám a zásadám) | Vynikajúca (odolná voči kyselinám, zásadám a oxidačným činidlám) | Vynikajúce (odolné voči všetkým chemikáliám) |
| Teplotný rozsah (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (krátkodobo až do 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Odolnosť proti opotrebovaniu | Dobré | Mierne | Dobré | Vynikajúca (vynikajúca odolnosť voči opotrebovaniu) | Mierne | Vynikajúca (najlepšia odolnosť proti opotrebovaniu) | Vynikajúce | Dobré | Slabý (ľahko sa opotrebuje) |
| Odolnosť voči vode | Mierne | Vynikajúce (vhodné pre horúcu vodu a paru) | Mierne | Dobré | Vynikajúce (potravinárske) | Mierne | Dobré | Vynikajúce | Vynikajúce (vodotesné) |
| Odolnosť voči poveternostným vplyvom (UV/ozón) | Slabý (ľahko starne) | Vynikajúca (vysoká odolnosť voči poveternostným vplyvom) | Dobré | Mierne | Vynikajúca (odolnosť voči extrémnym poveternostným vplyvom) | Mierne | Vynikajúca (vysoká odolnosť voči poveternostným vplyvom) | Vynikajúca (vynikajúca odolnosť voči poveternostným vplyvom) | Vynikajúca (odolnosť voči UV žiareniu a starnutiu) |
| Flexibilita | Dobré | Vynikajúce | Mierne | Vynikajúce | Vynikajúce | Dobré | Vynikajúce | Dobré | Tvrdý (nízke trenie) |
| Hlavné aplikácie | Palivo, mazací olej, hydraulické olejové systémy, priemyselné tesnenia | Systémy zásobovania vodou a odvodňovania, chemické potrubia, parné systémy, vonkajšie zariadenia | Vysokoteplotné chemické aplikácie, palivové systémy, letecký priemysel, petrochemický priemysel | Ťažobné zariadenia, zariadenia odolné voči opotrebovaniu, mechanické obloženia | Potraviny, farmaceutický priemysel, tesnenie elektroniky, aplikácie pri vysokých a nízkych teplotách | Mechanické tesnenia, zariadenia odolné voči opotrebovaniu, baníctvo, hydraulické systémy | Petrochemikálie, automobilový priemysel, vysokoteplotné olejové tesnenia | Chemický priemysel, korozívne prostredie, vonkajšie zariadenia, tesnenie odolné voči ozónu | Silné korozívne chemikálie, liečivá, tesnenie potravinárskej kvality, tesnenie pri vysokých teplotách |
3. Vhodné pracovné podmienky pre materiály sediel ventilov
| Materiál | Odolnosť voči palivu/oleju | Odolnosť voči kyselinám/zásadám | Odolnosť voči vysokým teplotám | Odolnosť voči nízkym teplotám | Odolnosť voči vode | Odolnosť proti opotrebovaniu | Odolnosť voči poveternostným vplyvom (vonkajšie, ozón) | Potravinárskej kvality |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| VITON | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Silikón | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| HYPALON | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Odporúčania pre výber materiálu
· Pre aplikácie s palivom, olejom alebo hydraulickým olejom → NBR, HNBR, VITON
· Pre odolnosť voči kyselinám/zásadám a chemikáliám → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Pre odolnosť voči vysokým teplotám (>150 °C) → VITON, silikón, HYPALON, PTFE
· Pre aplikácie pri nízkych teplotách (<-40 °C) → NR, silikón, PTFE
· Pre vysokú odolnosť voči opotrebovaniu a oderu (baníctvo, stroje) → NR, PU, HNBR
· Pre pitnú vodu a potravinárske aplikácie → EPDM, silikón, PTFE
· Pre odolnosť voči vonkajším vplyvom a ozónu → EPDM, HYPALON, silikón, PTFE
5. Záver
· NBR (nitrilový kaučuk): Najlepšie pre aplikácie na báze oleja, ako sú palivo, hydraulický olej, ale nevhodné pre vysoké teploty a kyseliny/zásady.
· EPDM (etylénpropylénový kaučuk): Ideálny pre úpravu vody, chemické a parné systémy; vysoko odolný voči poveternostným vplyvom, ale nie odolný voči oleju.
· VITON (fluórovaný kaučuk): Vynikajúci pre vysoké teploty, silné kyseliny/zásady a palivové aplikácie.
· NR (prírodný kaučuk): Vynikajúca odolnosť voči oderu, používa sa v baníctve a strojárstve, ale nie je odolný voči chemikáliám.
· Silikónová guma: Vynikajúca pre vysoké/nízke teploty, bezpečné aplikácie pre potraviny, ale chýba jej odolnosť voči opotrebovaniu.
· PU (polyuretán): Najlepší pre extrémnu odolnosť voči opotrebovaniu, používa sa v hydraulických tesneniach a v banských aplikáciách.
· HNBR (hydrogenovaný nitrilový kaučuk): Lepší ako NBR vo vysokoteplotných a opotrebovacích aplikáciách, používaný v petrochemickom priemysle.
· HYPALON (CSM/chlórsulfónovaný polyetylénový kaučuk): Najlepší na odolnosť voči kyselinám/zásadám a poveternostným vplyvom, ideálny na utesnenie odolné voči chemikáliám a ozónu.
· PTFE (polytetrafluóretylén): Chemicky najodolnejší, ideálny pre vysoké teploty, korozívne prostredie a spracovanie potravín.