Sedež ventila metuljastega ventila je ključni tesnilni element znotraj metuljastega ventila. Njegova glavna funkcija je, da se pri zaprtem ventilu stika z metuljasto ploščo (diskom ventila) in tvori tesnilno površino, da prepreči puščanje medija. Natančneje,sedež metuljastega ventilaLahko se namesti na notranjo steno ohišja ventila ali pa se zasnuje tako, da se integrira z metuljasto ploščo, pri čemer se zanaša na njen material in strukturo, da se doseže dober tesnilni učinek.
1. Uvod v klasifikacijo sedežev metuljastih ventilov
1. 1 Razvrstitev po materialu
A. Elastičen mehak sedež ventila
Običajno se nanaša na materiale, kot so guma, silikon, politetrafluoroetilen (PTFE).
Prednosti: dobra tesnilna sposobnost, hiter odziv, primerno za nizke temperature, nizek tlak in nizko korozivne medije (razen PTFE).
Slabosti: slaba odpornost proti obrabi, življenjska doba je omejena zaradi staranja materiala.
B. Kovinski sedež ventila
Iz nerjavečega jekla, ogljikovega jekla ali drugih kovinskih materialov.
Prednosti: visoka temperaturna odpornost, visoka odpornost na tlak, visoka odpornost proti obrabi, primerno za težke delovne pogoje.
Slabosti: visoke zahteve za tesnjenje kovinskih spojev, stroga natančnost obdelave in zahteve glede namestitve.
C. Kompozitni sedež ventila
Združuje prednosti kovine in mehkih materialov, običajno prekriva kovinsko strukturo z elastičnimi materiali, kot je grafit.
Ne le zagotavlja dobro tesnjenje, temveč tudi izboljša odpornost proti obrabi in življenjsko dobo.
1.2 Razvrstitev po strukturni obliki
A. Trdi zadnji sedež
Sedež ventila in hrbet sta integralno oblikovana, s preprosto strukturo, tesnilna površina pa se tesno prilega telesu ventila.
Slabost tegatrdi zadnji sedež ventilaje, da je treba, ko je sedež ventila obrabljen ali star, za zamenjavo razstaviti celoten metuljasti ventil.
B. Snemljiv mehak sedež
Themehak sedež ventilaima zasnovo lastovičjega repa in jo je mogoče razstaviti in zamenjati ločeno.
Prednost je v tem, da je enostavno vzdrževati in podaljšati življenjsko dobo metuljastega ventila kot celote.
1.3 V skladu s posebno zasnovo
A. Dvojni ekscentrični metuljasti ventil
V zaprtem položaju se metuljasta plošča premika vzdolž dveh ekscentričnih osi, da zmanjša trenje stika s sedežem ventila.
Prednosti so manjša obraba, daljša življenjska doba sedeža ventila in izboljšana tesnilna sposobnost.
B. Trojni ekscentrični metuljasti ventil
Nadaljnja zasnova, ki temelji na dvojni ekscentričnosti, omogoča, da metuljasta plošča in kovinski sedež ventila dosežeta natančen stik med kovino in kovino.
Doseže lahko resničen učinek ničelnega puščanja in je primeren za delovne pogoje z visokimi zahtevami (kot so mediji z visoko temperaturo in visokim tlakom).
Različne vrste materialov sedežev ventilov imajo različne fizikalne in kemijske lastnosti ter so primerne za različne delovne pogoje. V tem članku bomo v glavnem preučevali in primerjali glavne vrste, delovanje in uporabo elastičnih sedežev ventilov.
Na trgu se pogosto uporabljajo elastični sedeži ventilov iz NBR, EPDM, VITON (FKM), naravnega kavčuka (NR), silikona (silikonske gume), poliuretana (PU), hidrogeniranega nitrilne gume (HNBR), HYPALON (CSM) in PTFE:
2. Primerjava lastnosti materiala sedeža ventila
| Material | NBR (nitrilna guma) | EPDM (etilen propilen dien monomerni kavčuk) | VITON (FKM/fluoroogljikov kavčuk) | NR (naravni kavčuk) | Silikonska guma | PU (poliuretan) | HNBR (hidrogenirana nitrilna guma) | HYPALON (CSM/klorosulfonirana polietilenska guma) | PTFE (politetrafluoroetilen, teflon) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Odpornost na olje | Odlično | Slabo | Odlično (odporno na goriva in kemikalije) | Slabo | Slabo | Zmerno | Odlično (odporno na olje, gorivo in maziva) | Zmerno | Odlično (najboljša kemična odpornost) |
| Kemična odpornost | Zmerno odporen, odporen na blage kisline in baze | Odlično (odporno na kisline, baze in oksidante) | Odlično (odporno na kisline, baze, organska topila) | Zmerno | Odlično (odporno na oksidante, nestrupeno) | Zmerno | Dobro (odporno na blage kisline in baze) | Odlično (odporno na kisline, baze in oksidante) | Odlično (odporno na vse kemikalije) |
| Temperaturno območje (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (na kratko do 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Odpornost proti obrabi | Dobro | Zmerno | Dobro | Odlično (vrhunska odpornost proti obrabi) | Zmerno | Odlično (najboljša odpornost proti obrabi) | Odlično | Dobro | Slabo (se hitro obrabi) |
| Vodoodpornost | Zmerno | Odlično (primerno za vročo vodo in paro) | Zmerno | Dobro | Odlično (za živila) | Zmerno | Dobro | Odlično | Odlično (vodoodporno) |
| Odpornost na vremenske vplive (UV/ozon) | Slabo (hitro se postara) | Odlično (visoka odpornost na vremenske vplive) | Dobro | Zmerno | Odlično (odpornost na ekstremne vremenske vplive) | Zmerno | Odlično (visoka odpornost na vremenske vplive) | Odlično (vrhunska odpornost na vremenske vplive) | Odlična (odpornost na UV žarke in staranje) |
| Prilagodljivost | Dobro | Odlično | Zmerno | Odlično | Odlično | Dobro | Odlično | Dobro | Trdo (z nizkim trenjem) |
| Glavne aplikacije | Gorivo, mazalno olje, hidravlični oljni sistemi, industrijska tesnila | Sistemi za oskrbo z vodo in odvodnjavanje, kemični cevovodi, parni sistemi, oprema za zunanje prostore | Visokotemperaturne kemične aplikacije, gorivni sistemi, vesoljska industrija, petrokemija | Rudarstvo, oprema, odporna proti obrabi, mehanske obloge | Živilska, farmacevtska, elektronika, tesnjenje, aplikacije pri visokih in nizkih temperaturah | Mehansko tesnjenje, oprema, odporna proti obrabi, rudarstvo, hidravlični sistemi | Petrokemija, avtomobilska industrija, visokotemperaturna oljna tesnila | Kemična industrija, korozivna okolja, oprema za uporabo na prostem, tesnjenje, odporno na ozon | Močne korozivne kemikalije, farmacevtski izdelki, tesnjenje živilske kakovosti, tesnjenje pri visokih temperaturah |
3. Primerni delovni pogoji za materiale sedežev ventilov
| Material | Odpornost na gorivo/olje | Odpornost na kisline/baze | Odpornost na visoke temperature | Odpornost na nizke temperature | Vodoodpornost | Odpornost proti obrabi | Odpornost na vremenske vplive (na prostem, ozon) | Živilsko kakovostno |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| VITON | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Silikon | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| HYPALON | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Priporočila za izbiro materiala
· Za uporabo z gorivom, oljem ali hidravličnim oljem → NBR, HNBR, VITON
· Za kislinsko/bazično in kemično odpornost → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Za odpornost na visoke temperature (>150 °C) → VITON, silikon, HYPALON, PTFE
· Za uporabo pri nizkih temperaturah (<-40 °C) → NR, silikon, PTFE
· Za visoko odpornost proti obrabi in abraziji (rudarstvo, stroji) → NR, PU, HNBR
· Za uporabo v pitni vodi in živilski industriji → EPDM, silikon, PTFE
· Za odpornost na zunanje vplive in ozon → EPDM, HYPALON, silikon, PTFE
5. Zaključek
· NBR (nitrilna guma): Najboljši za uporabo na osnovi olja, kot sta gorivo, hidravlično olje, vendar neprimeren za visoke temperature in kisline/baze.
· EPDM (etilen propilenski kavčuk): Idealen za sisteme za čiščenje vode, kemične in parne sisteme; zelo odporen na vremenske vplive, vendar ne na olje.
· VITON (fluoroogljikov kavčuk): Odličen za visoke temperature, močne kisline/baze in uporabo v gorivih.
· NR (naravni kavčuk): vrhunska odpornost proti obrabi, uporablja se v rudarstvu in strojništvu, vendar ni odporen na kemikalije.
· Silikonska guma: Odlična za visoke/nizke temperature in uporabo v živilih, vendar ni odporna proti obrabi.
· PU (poliuretan): Najboljši za izjemno odpornost proti obrabi, uporablja se v hidravličnih tesnilih in rudarskih aplikacijah.
· HNBR (hidrogenirana nitrilna guma): Boljša od NBR pri visokih temperaturah in obrabi, uporablja se v petrokemični industriji.
· HYPALON (CSM/klorosulfonirana polietilenska guma): Najboljši za odpornost na kisline/baze in vremenske vplive, idealen za tesnjenje, odporno na kemikalije in ozon.
· PTFE (politetrafluoroetilen): Najbolj kemično odporen, idealen za visoke temperature, korozivna okolja in predelavo hrane.