U sektoru kontrole industrijskih fluida,leptir ventiliigraju ključnu ulogu u regulaciji, usmjeravanju i izolaciji protoka tekućina, plinova i suspenzija u cjevovodima. Prirubnički leptir ventil je jedna vrsta priključka, koji ima integrirane prirubnice na oba kraja tijela ventila, što omogućava sigurne vijčane spojeve s prirubnicama cijevi.
Mehanizam rotacije za četvrtinu okretaprirubnički leptir ventilrazlikuje ga od linearnih ventila kao što su zasuni ili kuglasti ventili, nudeći prednosti u brzini i efikasnosti prostora.
Ovaj članak će se detaljno pozabaviti prirubničkim leptirastim ventilima, obuhvatajući njihov dizajn, vrste, materijale, primjenu, prednosti i nedostatke, ugradnju, održavanje, poređenja s drugim ventilima i buduće trendove.
1. Definicija i princip rada
Leptirasti ventil s prirubnicom je ventil s rotacijskim kretanjem od 90 stepeni, karakteriziran diskom koji kontrolira protok fluida rotacijom vretena. Tijelo ventila ima prirubnice na oba kraja za direktne vijčane spojeve s cjevovodom. Leptirasti ventili s prirubnicom imaju podignute ili ravne prirubnice s otvorima za vijke, što pruža robusniji i stabilniji spoj pogodan za primjene niskog, srednjeg i visokog pritiska, kao i male, srednje i velike promjere.
Princip rada je jednostavan i efikasan. Ventil se sastoji od tijela ventila, diska ventila, stabla ventila, sjedišta ventila i aktuatora. Kada se ručica ili zupčanik pokrene, ili kada se stablo ventila okrene automatskim aktuatorom, disk ventila se okreće iz položaja paralelnog s putanjom protoka (potpuno otvoreno) u okomiti položaj (potpuno zatvoreno). U otvorenom položaju, disk ventila je poravnat s osom cjevovoda, minimizirajući otpor protoka i gubitak pritiska. Kada je zatvoren, disk ventila zaptijeva sjedište unutar tijela ventila.
Ovaj mehanizam omogućava brz rad ventila, obično zahtijevajući samo rotaciju od 90 stepeni, što ga čini bržim od višeokretnih ventila. Prirubnički leptirasti ventili mogu podnijeti dvosmjerni protok i obično su opremljeni elastičnim ili metalnim sjedištima kako bi se osiguralo čvrsto zatvaranje. Njihov dizajn ih čini posebno pogodnim za sisteme koji zahtijevaju često prebacivanje ili gdje je prostor ograničen.
2. Komponente
Glavne komponente uključuju:
- Tijelo ventilaVanjsko kućište, obično konstrukcija s dvostrukom prirubnicom, osigurava strukturne veze i sadrži unutarnje komponente. Ugljični čelik se koristi za opću upotrebu, nehrđajući čelik za otpornost na koroziju, nikl-aluminijska bronza za morska okruženja, a legirani čelik za ekstremne uvjete.
- Disk ventila:Rotirajući element, dostupan u aerodinamičnom ili ravnom dizajnu, kontrolira protok. Disk se može centrirati ili pomaknuti radi poboljšanja performansi. Izrađen od nehrđajućeg čelika, aluminijske bronze ili obložen najlonom za poboljšanu otpornost na habanje.
- StabljikaOsovina koja spaja disk ventila s aktuatorom prenosi rotacijsku silu. Nerđajući čelik ili legure visoke čvrstoće podnose obrtni moment.
Obično se koriste prolazne ili dvodijelne vretena, opremljene zaptivkama kako bi se spriječilo curenje.
- SjedaloZaptivna površina je napravljena od elastomernog materijala kao što je EPDM ili PTFE. EPDM (-20°F do 250°F), BUNA-N (0°Od F do 200°F), Viton (-10°F do 400°F) ili PTFE (-100°F do 450°F) se koristi za mekane zaptivke; metalni materijali poput nehrđajućeg čelika ili Inconela koriste se za tvrde zaptivke otporne na visoke temperature.
- AktuatorUpravljanje: Ručno (ručka, mjenjač) ili na pogon (pneumatski, električni).
- Pakovanje i zaptivkeOsigurati nepropusno zaptivanje između komponenti i na prirubničkim spojevima.
Ove komponente rade zajedno kako bi osigurale pouzdanu kontrolu protoka.
3. Vrste prirubničnih leptir ventila
Prirubnički leptir ventili mogu se kategorizirati na sljedeći način na osnovu poravnanja diska, načina aktiviranja i tipa tijela.
3.1 Poravnanje
- Koncentrično (nulti pomak): Stablo ventila se proteže kroz središte diska i ima elastično sjedište. Ovaj ventil je pogodan za primjene niskog pritiska s temperaturama do 250°F.
- Dvostruki pomak: Stablo ventila je pomaknuto iza diska i van centra, što smanjuje habanje sjedišta. Ovaj ventil je pogodan za primjene srednjeg pritiska i temperature do 400°C.°F.
- Trostruki pomak: Povećani ugao konusnog sjedišta stvara metalno zaptivanje. Ovaj ventil je pogodan za visoki pritisak (do klase 600) i visoke temperature (do 1200°F) primjene i ispunjava zahtjeve nultog curenja.
3.2 Način aktiviranja
Vrste aktuacije uključuju ručne, pneumatske, električne i hidraulične kako bi se prilagodile različitim operativnim zahtjevima.
4. Primjene u industriji
Prirubnički leptir ventili se široko koriste u sljedećim sektorima:
- Tretman vode i otpadnih voda: Koristi se za regulaciju protoka u postrojenjima za prečišćavanje i sistemima za preusmjeravanje. - Hemijska obrada: Rukovanje kiselinama, alkalijama i rastvaračima zahtijeva materijale otporne na koroziju.
- Nafta i plin: Cjevovodi za sirovu naftu, prirodni plin i procese rafiniranja.
- HVAC sistemi: Kontroliše protok vazduha i vode u mrežama grejanja i hlađenja.
- Proizvodnja energije: Upravlja parom, rashladnom vodom i gorivom.
- Hrana i piće: Higijenski dizajn za aseptično rukovanje tekućinama.
- Farmaceutska industrija: Precizna kontrola u sterilnim okruženjima.
- Morska industrija i celuloza i papir: Koristi se za morsku vodu, celulozu i hemijsku preradu.
5. Prednosti i nedostaci prirubničkih leptir ventila
5.1 Prednosti:
- Kompaktan i lagan, što smanjuje troškove instalacije i potrebe za prostorom.
- Brzo okretanje u četvrtini okreta i brza reakcija.
- Niži troškovi za veće prečnike.
- Nizak gubitak pritiska u otvorenom stanju, energetski efikasan i učinkovit.
- Pogodno za prebacivanje fluida sa odličnim performansama zaptivanja.
- Jednostavan za održavanje i kompatibilan sa sistemima automatizacije.
5.2 Nedostaci:
- Disk ventila blokira put protoka kada je otvoren, što rezultira gubitkom pritiska. - Ograničen kapacitet prigušivanja u primjenama visokog pritiska, što potencijalno uzrokuje kavitaciju.
- Meka sjedišta ventila se brže troše u abrazivnim medijima.
- Prebrzo zatvaranje može uzrokovati hidraulički udar.
- Neki dizajni zahtijevaju veće početne momente, što zahtijeva jače aktuatore.
6. Kako instalirati leptir ventil
Tokom instalacije, poravnajte prirubnicu ventila s prirubnicom cijevi, pazeći da se otvori za vijke poklapaju.
Umetnite zaptivku radi zaptivanja.
Pričvrstite vijcima i maticama, ravnomjerno zatežući kako biste spriječili deformaciju.
Dvostruko prirubnički ventili zahtijevaju istovremeno poravnanje obje strane; ventili s ušicama mogu se pričvrstiti vijcima samo jednu stranu odjednom.
Provjerite slobodu kretanja diska tako što ćete prije stavljanja pritiska u ciklus ciklično otvoriti ventil.
Prilikom vertikalne ugradnje, ventil treba postaviti horizontalno kako bi se spriječilo nakupljanje sedimenta.
Uvijek slijedite upute proizvođača i standarde ispitivanja kao što je API 598.
7. Standardi i propisi
Prirubnički leptir ventilimoraju biti u skladu sa sigurnosnim i interoperabilnim standardima:
- Dizajn: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Ispitivanje: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Prirubnice: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Certifikati: CE, SIL3, API 607,(zaštita od požara).
8. Poređenje s drugim ventilima
U poređenju sa zasunskim ventilima, prirubnički leptirasti ventili rade brže i nude mogućnosti prigušivanja, ali su nešto manje otporni na protok.
U poređenju sa kuglastim ventilima, ekonomičniji su za veće prečnike, ali imaju veći gubitak pritiska tokom otvaranja.
Kuglasti ventili nude preciznije prigušivanje, ali su veći i skuplji.
Sveukupno, leptirasti ventili su izvrsni u primjenama s ograničenim prostorom i osjetljivim na troškove.