Elastični leptir ventilisu najčešće korišteni tip leptirastih ventila u industrijskim cjevovodima. Koriste elastične materijale poput gume kao zaptivnu površinu, oslanjajući se na "elastičnost materijala" i "strukturnu kompresiju" kako bi postigli performanse zaptivanja.
Ovaj članak ne samo da predstavlja strukturu, upotrebu i materijale, već ih i analizira od općeg znanja do detaljne logike.
1. Osnovno razumijevanje elastičnih leptir ventila (kratak opis)
1.1 Osnovna struktura
Tijelo ventila:Obično tipa pločice, tipa s ušicama ili tipa s prirubnicom.
Disk ventila:Okrugla metalna ploča koja komprimira gumeno sjedište kada je zatvoreno kako bi stvorila zaptivanje.
Sjedište ventila:Napravljen od elastičnih materijala kao što su NBR/EPDM/PTFE/obložen gumom, koji rade u kombinaciji s diskom ventila.
Stablo ventila:Uglavnom koristi dizajn s jednim ili dva vratila.
Pogon:Ručka, pužni prijenosnik, električni, pneumatski itd.
1.2 Uobičajene karakteristike
Nivo zaptivanja obično postiže nulto curenje.
Niska cijena i širok spektar primjene.
Uglavnom se koristi u sistemima niskog do srednjeg pritiska kao što su vodovod, klimatizacija, HVAC i laka hemijska industrija.
2. Zablude o elastičnim leptirastim ventilima
2.1 Suština zaptivanja je elastičnost gume
Mnogi ljudi vjeruju: "Elastična sjedišta se oslanjaju na elastičnost gume za zaptivanje."
Prava suština zaptivanja je:
Kućište ventila + razmak između središta stabla ventila + debljina diska ventila + način ugradnje sjedišta ventila
Zajedno stvaraju "zonu kontrolisane kompresije".
Jednostavno rečeno:
Guma ne može biti ni previše labava ni previše zategnuta; oslanja se na "zonu kompresije zaptivanja" kontrolisanu preciznošću mašinske obrade.
Zašto je ovo ključno?
Nedovoljna kompresija: Ventil propušta kada je zatvoren.
Prekomjerna kompresija: Izuzetno visok obrtni moment, prerano starenje gume.
2.2 Da li je aerodinamičniji oblik diska energetski efikasniji?
Uobičajeni prikaz: Pojednostavljeni diskovi ventila mogu smanjiti gubitak pritiska.
Ovo je tačno prema teoriji "mehanike fluida", ali nije u potpunosti primjenjivo na stvarnu primjenu elastičnih leptirastih ventila.
Razlog:
Glavni izvor gubitka pritiska kod leptirastih ventila nije oblik diska ventila, već "efekat mikro-tunela" uzrokovan kontrakcijom gume sjedišta ventila. Previše tanak disk ventila može dovesti do toga da ne obezbijedi dovoljan kontaktni pritisak, što potencijalno dovodi do prekida zaptivnih linija i curenja.
Aerodinamični disk ventila može uzrokovati oštre tačke naprezanja na gumi, smanjujući njen vijek trajanja.
Stoga, dizajn leptir ventila sa mekim sjedištem daje prioritet "stabilnosti zaptivne linije" u odnosu na aerodinamičnost.
2.3 Leptir ventili s mekim sjedištem imaju samo strukturu središnje linije
Često se na internetu kaže da ekscentrični leptir ventili trebaju koristiti tvrde metalne zaptivke.
Međutim, iskustvo iz stvarnog inženjerstva pokazuje da:
Dvostruka ekscentričnost značajno poboljšava vijek trajanja elastičnih leptir ventila.
Razlog:
Dvostruka ekscentričnost: Disk ventila dodiruje gumu samo tokom posljednja 2-3° zatvaranja, značajno smanjujući trenje.
Manji obrtni moment, što dovodi do ekonomičnijeg odabira aktuatora.
2.4 Glavni faktor koji treba uzeti u obzir kod gumenog sjedišta je "naziv materijala"*
Većina korisnika se fokusira samo na:
EPDM
NBR
Viton (FKM)
Ali ono što zaista utiče na životni vijek je:
2.4.1 Tvrdoća po Shoreu:
Na primjer, tvrdoća EPDM-a po Shore A nije slučaj "što mekše to bolje". Obično je 65-75 optimalna tačka ravnoteže, postižući nulto curenje pri niskom pritisku (PN10-16).
Previše mekana: Nizak obrtni moment, ali se lako kida. Pri visokim pritiscima (>2 MPa) ili turbulentnim okruženjima, mekana guma se prekomjerno komprimira, što uzrokuje deformaciju ekstruzijom. Nadalje, visoke temperature (>80°C) dodatno omekšavaju gumu.
Previše tvrdo: Teško za brtvljenje, posebno u sistemima niskog pritiska (<1 MPa), gdje se guma ne može dovoljno komprimirati da bi se formirao hermetički spoj, što dovodi do mikrocurenja.
2.4.2 Temperatura vulkanizacije i vrijeme stvrdnjavanja
Temperatura vulkanizacije i vrijeme vulkanizacije kontroliraju umrežavanje molekularnih lanaca gume, što direktno utječe na stabilnost mrežne strukture i dugoročne performanse. Tipičan raspon je 140-160°C, 30-60 minuta. Previsoke ili preniske temperature dovode do neravnomjernog vulkaniziranja i ubrzanog starenja. Naša kompanija uglavnom koristi višestepenu vulkanizaciju (predvulkanizacija na 140°C, a zatim naknadna vulkanizacija na 150°C). 2.4.3 Kompresijska deformacija
Kompresijsko zaostajanje se odnosi na udio trajne deformacije koju guma podvrgava konstantnom naprezanju (obično 25%-50% kompresije, testirano na 70°C/22h, ASTM D395) i ne može se u potpunosti oporaviti. Idealna vrijednost za kompresijsko zaostajanje je <20%. Ova vrijednost predstavlja "usko grlo" za dugoročno brtvljenje ventila; dugotrajno visoki pritisak dovodi do trajnih praznina, formirajući tačke curenja.
2.4.4 Zatezna čvrstoća
A. Zatezna čvrstoća (obično >10 MPa, ASTM D412) je maksimalno naprezanje koje guma može izdržati prije zateznog loma i ključna je za otpornost na habanje i kidanje sjedišta ventila. Sadržaj gume i omjer crnila određuju zateznu čvrstoću sjedišta ventila.
Kod leptirastih ventila, otporan je na smicanje rubom diska ventila i udar fluida.
2.4.5 Najveća skrivena opasnost leptirastih ventila je curenje.
Kod inženjerskih nesreća, curenje često nije najveći problem, već povećanje obrtnog momenta.
Ono što zaista dovodi do kvara sistema je:
Iznenadni porast obrtnog momenta → oštećenje pužnog prijenosnika → isključivanje aktuatora → zaglavljivanje ventila
Zašto se obrtni moment naglo povećava?
- Širenje sjedišta ventila usljed visoke temperature
- Apsorpcija vode i širenje gume (posebno EPDM niskog kvaliteta)
- Trajna deformacija gume usljed dugotrajne kompresije
- Nepravilan dizajn zazora između stabla ventila i diska ventila
- Sedište ventila nije pravilno razrađeno nakon zamjene
Stoga je "kriva obrtnog momenta" veoma važan pokazatelj.
2.4.6 Tačnost obrade tijela ventila nije nevažna.
Mnogi ljudi pogrešno vjeruju da se zaptivanje leptir ventila s mekim sjedištem uglavnom oslanja na gumu, pa zahtjevi za tačnost obrade tijela ventila nisu visoki.
Ovo je potpuno pogrešno.
Tačnost tijela ventila utiče na:
Dubina žljeba sjedišta ventila → odstupanje kompresije zaptivke, što lako uzrokuje neusklađenost prilikom otvaranja i zatvaranja.
Nedovoljno zakošavanje ivice žljeba → grebanje tokom ugradnje sjedišta ventila
Greška u središnjem rastojanju diska ventila → lokalizirani prekomjerni kontakt
2.4.7 Jezgro "leptirastih ventila s potpunom gumenom/PTFE oblogom" je disk ventila.
Jezgro strukture obložene potpuno gumom ili PTFE-om nije da "ima veću površinu koja izgleda otporna na koroziju", već da blokira ulazak medija u mikrokanale unutar tijela ventila. Mnogi problemi s jeftinim leptirastim ventilima nisu posljedica lošeg kvaliteta gume, već:
"Klinoviti razmak" na spoju sjedišta ventila i tijela nije pravilno riješen.
Dugotrajna erozija tekućinom → mikropukotine → stvaranje mjehurića i ispupčenja gume
Posljednji korak je lokalizirani kvar sjedišta ventila.
3. Zašto se elastični leptir ventili koriste širom svijeta?
Pored niske cijene, tri dublja razloga su:
3.1. Izuzetno visoka tolerancija grešaka
U poređenju sa metalnim zaptivkama, gumene zaptivke, zbog svoje odlične elastičnosti, imaju veliku toleranciju na odstupanja pri ugradnji i male deformacije.
Čak i greške u prefabrikaciji cijevi, odstupanja prirubnica i neravnomjerno naprezanje vijaka apsorbira elastičnost gume (naravno, ovo je ograničeno i nepoželjno, te će dugoročno uzrokovati određena oštećenja cjevovoda i ventila).
3.2. Najbolja prilagodljivost fluktuacijama pritiska u sistemu
Gumene zaptivke nisu toliko "krhke" kao metalne zaptivke; one automatski kompenziraju liniju zaptivanja tokom fluktuacija pritiska.
3.3. Najniži ukupni troškovi životnog ciklusa
Tvrdo zaptiveni leptir ventili su izdržljiviji, ali su im troškovi i troškovi aktuatora veći.
U poređenju s tim, ukupni troškovi ulaganja i održavanja elastičnih leptirastih ventila su ekonomičniji.
4. Zaključak
VrijednostElastični leptir ventilinije samo "meko zaptivanje"
Meko zaptivne leptir ventile mogu izgledati jednostavno, ali zaista izvrsni proizvodi potkrijepljeni su rigoroznom logikom inženjerskog nivoa, uključujući:
Precizan dizajn zone kompresije
Kontrolisane performanse gume
Geometrijsko usklađivanje tijela ventila i vretena
Proces sastavljanja sjedišta ventila
Upravljanje obrtnim momentom
Testiranje životnog ciklusa
Ovo su ključni faktori koji određuju kvalitet, a ne "naziv materijala" i "izgled i struktura".
NAPOMENA:* PODACI se odnose na ovu web stranicu:https://zfavalves.com/blog/key-factors-that-determine-the-quality-of-soft-seal-butterfly-valves/
Vrijeme objave: 09.12.2025.