V sektorju nadzora industrijskih tekočin,metuljasti ventiliigrajo ključno vlogo pri regulaciji, usmerjanju in izolaciji pretoka tekočin, plinov in suspenzij v cevovodih. Prirobnični metuljasti ventil je ena vrsta priključka, ki ima na obeh koncih ohišja ventila integrirane prirobnice, kar omogoča varne vijačne povezave s prirobnicami cevi.
Mehanizem vrtenja za četrt obrataprirobnični metuljasti ventilrazlikuje ga od linearnih ventilov, kot so zaporni ali kroglični ventili, saj ponuja prednosti v hitrosti in prostorski učinkovitosti.
Ta članek se bo poglobil v podrobnosti prirobničnih metuljastih ventilov, vključno z njihovo zasnovo, vrstami, materiali, uporabo, prednostmi in slabostmi, namestitvijo, vzdrževanjem, primerjavami z drugimi ventili in prihodnjimi trendi.
1. Definicija in načelo delovanja
Prirobnični metuljasti ventil je ventil z rotacijskim gibanjem 90 stopinj, za katerega je značilen disk, ki nadzoruje pretok tekočine z vrtenjem stebla. Ohišje ventila ima na obeh koncih prirobnice za neposredne vijačne povezave s cevovodom. Prirobnični metuljasti ventili imajo dvignjene ali ravne prirobnice z luknjami za vijake, kar zagotavlja robustnejšo in stabilnejšo povezavo, primerno za uporabo pri nizkem, srednjem in visokem tlaku, pa tudi za majhne, srednje in velike premere.
Načelo delovanja je preprosto in učinkovito. Ventil je sestavljen iz telesa ventila, diska ventila, stebla ventila, sedeža ventila in aktuatorja. Ko se aktivira ročaj ali zobnik ali ko se steblo ventila zavrti z avtomatskim aktuatorjem, se disk ventila zavrti iz položaja, vzporednega s potjo pretoka (popolnoma odprto), v pravokotni položaj (popolnoma zaprto). V odprtem položaju je disk ventila poravnan z osjo cevovoda, kar zmanjšuje upor pretoka in izgubo tlaka. Ko je zaprt, se disk ventila tesni ob sedežu znotraj telesa ventila.
Ta mehanizem omogoča hitro delovanje ventila, ki običajno zahteva le 90-stopinjski zasuk, zaradi česar je hitrejši od večobratnih ventilov. Prirobnični metuljasti ventili lahko obvladujejo dvosmerni pretok in so običajno opremljeni z elastičnimi ali kovinskimi sedeži, ki zagotavljajo tesno zapiranje. Zaradi svoje zasnove so še posebej primerni za sisteme, ki zahtevajo pogosto preklapljanje ali kjer je prostor omejen.
2. Komponente
Glavne komponente vključujejo:
- Ohišje ventilaZunanje ohišje, običajno z dvojno prirobnico, zagotavlja strukturne povezave in hrani notranje komponente. Ogljikovo jeklo se uporablja za splošno uporabo, nerjaveče jeklo za odpornost proti koroziji, nikelj-aluminijev bron za morsko okolje in legirano jeklo za ekstremne pogoje.
- Disk ventila:Vrtljivi element, ki je na voljo v poenostavljeni ali ravni izvedbi, nadzoruje pretok. Disk je lahko centriran ali odmaknjen za izboljšanje zmogljivosti. Iz nerjavečega jekla, aluminijastega brona ali prevlečen z najlonom za boljšo odpornost proti obrabi.
- StebloGred, ki povezuje ventilski disk z aktuatorjem, prenaša rotacijsko silo. Nerjaveče jeklo ali visokotrdne zlitine prenesejo navor.
Običajno se uporabljajo skoznja ali dvodelna stebla, opremljena s tesnili za preprečevanje puščanja.
- SedežTesnilna površina je izdelana iz elastomernega materiala, kot je EPDM ali PTFE. EPDM (-20°od F do 250°F), BUNA-N (0°Od F do 200°F), Viton (-10°F do 400°F) ali PTFE (-100°F do 450°F) se uporablja za mehka tesnila; kovinski materiali, kot sta nerjaveče jeklo ali Inconel, se uporabljajo za trda tesnila, odporna na visoke temperature.
- PogonUpravljanje ročno (ročaj, menjalnik) ali na pogon (pnevmatsko, električno).
- Tesnila in tesnilaZagotovite tesnjenje med komponentami in prirobničnimi priključki.
Te komponente delujejo skupaj, da zagotavljajo zanesljiv nadzor pretoka.
3. Vrste prirobničnih metuljastih ventilov
Prirobnične metuljaste ventile lahko glede na poravnavo diska, način aktiviranja in tip ohišja razdelimo na naslednje kategorije.
3.1 Poravnava
- Koncentrično (ničelni odmik): Steblo ventila se razteza skozi središče diska in ima elastičen sedež. Ta ventil je primeren za nizkotlačne aplikacije s temperaturami do 250 °C.°F.
- Dvojni odmik: Steblo ventila je odmaknjeno za diskom in izven središča, kar zmanjšuje obrabo sedeža. Ta ventil je primeren za aplikacije s srednjim tlakom in temperaturami do 400 °C.°F.
- Trojni odmik: Povečan zožen kot sedeža ustvarja tesnjenje med kovino in kovino. Ta ventil je primeren za visok tlak (do razreda 600) in visoke temperature (do 1200°F) aplikacije in izpolnjuje zahteve glede ničelnega puščanja.
3.2 Način aktiviranja
Vrste pogona vključujejo ročne, pnevmatske, električne in hidravlične, da se prilagodijo različnim operativnim zahtevam.
4. Industrijske aplikacije
Prirobnične metuljaste lopute se pogosto uporabljajo v naslednjih sektorjih:
- Čiščenje vode in odpadne vode: Uporablja se za regulacijo pretoka v čistilnih napravah in sistemih za preusmeritev. - Kemična predelava: Za ravnanje s kislinami, alkalijami in topili so potrebni materiali, odporni proti koroziji.
- Nafta in plin: Cevovodi za surovo nafto, zemeljski plin in rafinerijske procese.
- Sistemi HVAC: Nadzoruje pretok zraka in vode v ogrevalnih in hladilnih omrežjih.
- Proizvodnja električne energije: Upravlja paro, hladilno vodo in gorivo.
- Hrana in pijača: Higienska zasnova za aseptično ravnanje s tekočinami.
- Farmacevtska industrija: Natančen nadzor v sterilnih okoljih.
- Pomorska industrija in celuloza ter papir: Uporablja se za morsko vodo, celulozo in kemično predelavo.
5. Prednosti in slabosti prirobničnih metuljastih ventilov
5.1 Prednosti:
- Kompaktna in lahka konstrukcija, kar zmanjšuje stroške namestitve in potreben prostor.
- Hitro delovanje s četrtinskim obratom in hiter odziv.
- Nižji stroški za večje premere.
- Nizka izguba tlaka v odprtem stanju, energetsko učinkovito in učinkovito.
- Primerno za preklapljanje tekočin z odličnimi tesnilnimi lastnostmi.
- Enostavno vzdrževanje in združljivo s sistemi za avtomatizacijo.
5.2 Slabosti:
- Ko je ventil odprt, blokira pot pretoka, kar povzroči nekaj izgube tlaka. - Omejena dušilna zmogljivost pri visokotlačnih aplikacijah, kar lahko povzroči kavitacijo.
- Mehki sedeži ventilov se v abrazivnih medijih obrabljajo hitreje.
- Prehitro zapiranje lahko povzroči vodni udar.
- Nekatere zasnove zahtevajo večje začetne navore, kar zahteva močnejše aktuatorje.
6. Kako namestiti metuljasti ventil
Med namestitvijo poravnajte prirobnico ventila s prirobnico cevi in se prepričajte, da se luknje za vijake ujemajo.
Za tesnjenje vstavite tesnilo.
Pritrdite z vijaki in maticami, enakomerno privijte, da preprečite deformacijo.
Dvoprirobnični ventili zahtevajo hkratno poravnavo obeh strani; ventile z ušesi je mogoče priviti na eno stran naenkrat.
Preden povečate tlak, preverite gibanje diska tako, da ponovno odprete ventil.
Pri navpični namestitvi mora biti steblo ventila nameščeno vodoravno, da se prepreči nabiranje usedlin.
Vedno upoštevajte navodila proizvajalca in standarde testiranja, kot je API 598.
7. Standardi in predpisi
Prirobnični metuljasti ventilimorajo biti skladni s standardi varnosti in interoperabilnosti:
- Oblikovanje: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Testiranje: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Prirobnice: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Certifikati: CE, SIL3, API 607(požarna varnost).
8. Primerjava z drugimi ventili
V primerjavi z zapornimi ventili delujejo prirobnični metuljasti ventili hitreje in ponujajo možnosti dušenja, vendar so nekoliko manj odporni na pretok.
V primerjavi s krogličnimi ventili so bolj ekonomični za večje premere, vendar med odpiranjem doživljajo večjo izgubo tlaka.
Globe ventili ponujajo boljše natančno dušenje, vendar so večji in dražji.
Na splošno se metuljasti ventili odlično obnesejo v prostorsko omejenih in cenovno občutljivih aplikacijah.