A pillangószelepek és a tolózárak két olyan szeleptípus, amelyeket általában ipari és kommunális vízgazdálkodási alkalmazásokban használnak. Szerkezetükben, működésükben és alkalmazásukban nyilvánvaló különbségek vannak. Ez a cikk részletesen tárgyalja a pillangószelepek és a tolózárak közötti különbségeket az elv, az összetétel, a költség, a tartósság, az áramlásszabályozás, a telepítés és a karbantartás szempontjából.
1. Alapelv
A pillangószelep elve
A legnagyobb jellemzőjepillangószelepEgyszerű szerkezete és kompakt kialakítása miatt működik. Működési elve az, hogy a kör alakú pillangótányér a szelepszár körül forog, mint központi tengely, hogy szabályozza a folyadék áramlását. A szeleptányér egyfajta ellenőrzőpont, és csak a pillangótányér beleegyezésével haladhat át rajta. Amikor a pillangótányér párhuzamos a folyadék áramlási irányával, a szelep teljesen nyitott; amikor a pillangótányér merőleges a folyadék áramlási irányára, a szelep teljesen zárt. A pillangószelep nyitási és zárási ideje nagyon rövid, mivel a teljes nyitáshoz vagy záráshoz mindössze 90 fokos elfordulásra van szüksége. Ez az oka annak is, hogy forgószelep és negyedfordulatos szelep.
A tolózár elve
A szeleptányértolózárfüggőlegesen felfelé és lefelé mozog a szeleptesthez képest. Amikor a tolózár teljesen fel van emelve, a szeleptest belső ürege teljesen kinyílik, és a folyadék akadálytalanul áthaladhat; amikor a tolózár teljesen le van engedve, a folyadék teljesen el van zárva. A tolózár kialakítása lehetővé teszi, hogy teljesen nyitott állapotban szinte nincs áramlási ellenállása, így alkalmas olyan alkalmazásokhoz, amelyek teljes nyitást vagy teljes zárást igényelnek. Itt hangsúlyozni kell, hogy a tolózár alkalmas teljes nyitásra és teljes zárásra! A tolózárnak azonban lassú a válaszideje, azaz a nyitási és zárási ideje hosszabb, mivel a kézikerék vagy a csigahajtás több fordulatra van szükség a teljes nyitáshoz és záráshoz.
2. Összetétel
A pillangószelep összetétele
Amint azt fentebb említettük, a pillangószelep szerkezete viszonylag egyszerű, beleértve a fő alkatrészeket, mint például a szeleptest, a szeleptányér, a szeleptengely, a szelepülés és a hajtás. Amint az az alábbi ábrán látható.
Szeleptest:
A pillangószelep szelepteste hengeres, és belül függőleges csatornával rendelkezik. A szeleptest különböző anyagokból készülhet, például öntöttvasból, gömbgrafitos öntöttvasból, rozsdamentes acélból, szénacélból, alumíniumbronzból stb. Természetesen az anyagválasztás a pillangószelep felhasználási környezetétől és a közeg jellegétől függ.
Szeleplemez:
A szeleptányér a fent említett, korong alakú nyitó és záró rész, amely alakjában hasonló a koronghoz. A szeleptányér anyaga általában megegyezik a szeleptest anyagával, vagy annál magasabb, mivel a pillangószelep közvetlenül érintkezik a közeggel, ellentétben a középvonali pillangószeleppel, ahol a szeleptestet közvetlenül egy szelepülés választja el a közegtől. Néhány speciális közegnek javítania kell a kopásállóságot, a korrózióállóságot és a magas hőmérséklettel szembeni ellenállást.
Szelepszár:
A szelepszár összeköti a szeleptányért és a hajtást, és felelős a szeleptányér forgatásához szükséges nyomaték átviteléért. A szelepszár általában 420-as rozsdamentes acélból vagy más nagy szilárdságú anyagból készül, hogy biztosítsa a megfelelő szilárdságát és tartósságát.
Szelepülés:
A szelepülék a szeleptest belső üregében van bélelve, és érintkezik a szeleptányérral, tömítést képezve, hogy a közeg ne szivárogjon, amikor a szelep zárva van. Kétféle tömítés létezik: lágy tömítés és kemény tömítés. A lágy tömítés jobb tömítőképességgel rendelkezik. Az általánosan használt anyagok közé tartozik a gumi, a PTFE stb., amelyeket általában a középvonali pillangószelepekben használnak. A kemény tömítések magas hőmérsékletű és nagy nyomású környezetre alkalmasak. Az általánosan használt anyagok közé tartozik az SS304 + rugalmas grafit stb., amelyek gyakoriak a...háromszoros excentrikus pillangószelepek.
Működtető:
A működtető a szelepszár forgatására szolgál. A leggyakrabban használt formák a kézi, elektromos, pneumatikus vagy hidraulikusak. A kézi működtetőket általában fogantyúkkal vagy fogaskerekekkel működtetik, míg az elektromos, pneumatikus és hidraulikus működtetők távvezérlést és automatizált működést is lehetővé tesznek.
A tolózárak összetétele
A tolózár szerkezete viszonylag összetett. A szeleptest, a szeleptányér, a szeleptengely, a szelepülés és a hajtás mellett van még tömítés, szelepfedél stb. (lásd az alábbi ábrát).
Szeleptest:
A tolózár szelepteste általában hordó vagy ék alakú, egyenes átmenő csatornával belül. A szeleptest anyaga többnyire öntöttvas, öntött acél, rozsdamentes acél, sárgaréz stb. Hasonlóképpen, a megfelelő anyagot a felhasználási körülményeknek megfelelően kell kiválasztani.
Szelepfedél:
A szelepfedél a szeleptesthez van csatlakoztatva, hogy zárt szelepüreget képezzen. A szelepfedélen általában van egy tömítődoboz a tömítés behelyezésére és a szelepszár tömítésére.
Tolózár + szelepülék:
A tolózár a tolózár nyitó és záró része, általában ék alakú. A tolózár lehet egy- vagy kétszárnyú szerkezetű. Az általunk általában használt tolózár egyetlen tolózár. A rugalmas tolózár anyaga GGG50 gumival bevonva, a kemény tömítésű tolózár tolózárja pedig a test anyaga + sárgaréz vagy rozsdamentes acél.
Szelepszár:
A szelepszár összeköti a tolózárat és a működtetőt, és menetes áttételen keresztül mozgatja a tolózárat fel és le. A szelepszár anyaga általában nagy szilárdságú anyag, például rozsdamentes acél vagy szénacél. A szelepszár mozgása szerint a tolózárakat feloszthatjuk emelkedő szárú tolózárakra és nem emelkedő szárú tolózárakra. Az emelkedő szárú tolózár szelepszár menete a szelepházon kívül található, a nyitott és zárt állapot jól látható; a nem emelkedő szárú tolózár szelepszár menete a szelepházon belül található, a szerkezet viszonylag kompakt, és a beépítési hely kisebb, mint az emelkedő szárú tolózáré.
Csomagolás:
A tömítés a szelepfedél tömítődobozában található, amely a szelepszár és a szelepfedél közötti rés tömítésére szolgál, hogy megakadályozza a közeg szivárgását. A gyakori tömítőanyagok közé tartozik a grafit, a PTFE, az azbeszt stb. A tömítést a tömítőgyűrű összenyomja a tömítőteljesítmény biztosítása érdekében.
Működtető:
• A kézikerék a leggyakoribb kézi működtető, amely a szelepszár menetes átvitelét hajtja a kézikerék forgatásával, ezáltal a tolózár fel-le mozgatásával. Nagy átmérőjű vagy nagynyomású tolózárak esetén gyakran elektromos, pneumatikus vagy hidraulikus működtetőket használnak a működtető erő csökkentésére és a nyitási és zárási sebesség felgyorsítására. Természetesen ez egy másik téma. Ha érdekli, kérjük, olvassa el a cikket.Hány fordulat szükséges egy pillangószelep bezárásáhozMennyi ideig tart?
3. Költség
A pillangószelep költsége
A pillangószelepek általában olcsóbbak, mint a tolózárak. Ez azért van, mert a pillangószelepek rövid szerkezeti hosszúsággal rendelkeznek, kevesebb anyagot igényelnek, és viszonylag egyszerű a gyártási folyamatuk. Ezenkívül a pillangószelepek könnyebbek, ami a szállítás és a telepítés költségeit is csökkenti. A pillangószelepek költségelőnye különösen nagy átmérőjű csővezetékekben nyilvánvaló.
A tolózár költsége
A tolózárak gyártási költsége általában magasabb, különösen nagy átmérőjű vagy nagynyomású alkalmazások esetén. A tolózárak szerkezete összetett, a tolólapok és szelepülések megmunkálási pontossága magas, ami több folyamatot és időt igényel a gyártási folyamat során. Ezenkívül a tolózárak nehezebbek, ami növeli a szállítás és a beszerelés költségeit.
Amint a fenti rajzon látható, ugyanazon DN100 esetében a tolózár sokkal nagyobb, mint a pillangószelep.
4. Tartósság
A pillangószelep tartóssága
A pillangószelepek tartóssága a szelepülék és a szelepház anyagától függ. Különösen a lágytömítésű pillangószelepek tömítőanyagai általában gumiból, PTFE-ből vagy más rugalmas anyagból készülnek, amelyek hosszú távú használat során kophatnak vagy öregedhetnek. Természetesen a keménytömítésű pillangószelepek tömítőanyagai nagy teljesítményű szintetikus anyagokból vagy fémtömítésekből készülnek, így a tartósság jelentősen javult.
Általánosságban elmondható, hogy a pillangószelepek jó tartóssággal rendelkeznek alacsony és közepes nyomású rendszerekben, de a tömítési teljesítményük csökkenhet nagynyomású és magas hőmérsékletű környezetben.
Azt is érdemes megemlíteni, hogy a pillangószelepek a szeleptest szelepüléssel való beburkolásával képesek elkülöníteni a közeget, megakadályozva ezzel a szeleptest korrózióját. Ugyanakkor a szeleptányér teljesen gumival burkolható és fluorral bélelhető, ami jelentősen javítja a korrozív közegekkel szembeni tartósságát.
A tolózárak tartóssága
A tolózárak rugalmas tömítésű kialakítása ugyanazzal a problémával néz szembe, mint a pillangószelepek, azaz a használat során fellépő kopással és öregedéssel. A kemény tömítésű tolózárak azonban jól teljesítenek nagy nyomású és magas hőmérsékletű környezetben. Mivel a tolózár fém-fém tömítőfelülete nagy kopásállósággal és korrózióállósággal rendelkezik, élettartama általában hosszabb.
A tolózár szelepe azonban könnyen eltömődhet a közegben lévő szennyeződések miatt, ami szintén befolyásolhatja a tartósságát.
Ráadásul a megjelenése és a szerkezete is meghatározza, hogy nehéz teljes bélést készíteni, így ugyanazon korrozív közeg esetén, akár teljes fémből, akár teljes béléssel készül, az ára jóval magasabb, mint a tolózáré.
5. Áramlásszabályozás
Pillangószelep áramlásszabályozása
A három excentrikus pillangószelep különböző nyílásoknál képes beállítani az áramlást, de az áramlási jelleggörbéje viszonylag nemlineáris, különösen akkor, amikor a szelep közel teljesen nyitott, az áramlás jelentősen változik. Ezért a pillangószelep csak alacsony beállítási pontossági követelmények esetén alkalmas, egyébként gömbcsap választható.
A tolózár áramlásszabályozása
A tolózárat úgy tervezték, hogy inkább teljes nyitásra vagy teljes zárásra alkalmas legyen, de nem az áramlás szabályozására. Részben nyitott állapotban a tolózár turbulenciát és rezgést okoz a folyadékban, ami könnyen károsíthatja a szelepülést és a tolózárat.
6. Telepítés
Pillangószelep beszerelése
A pillangószelep beszerelése viszonylag egyszerű. Könnyű, így a beszerelés során nem igényel túl sok alátámasztást; kompakt felépítésű, így különösen alkalmas korlátozott hely esetén.
A pillangószelep bármilyen irányban (vízszintesen vagy függőlegesen) felszerelhető a csövekre, és a csőben lévő áramlási irányra vonatkozóan nincsenek szigorú követelmények. Meg kell jegyezni, hogy nagynyomású vagy nagy átmérőjű alkalmazásoknál a pillangószelepnek a beszerelés során teljesen nyitott helyzetben kell lennie a tömítés károsodásának elkerülése érdekében.
Tolózárak beszerelése
A tolózárak beszerelése bonyolultabb, különösen a nagy átmérőjű és kemény tömítésű tolózárak esetében. A tolózárak nagy súlya miatt a beszerelés során további alátámasztási és rögzítési intézkedésekre van szükség a szelep stabilitásának és a szerelő biztonságának biztosítása érdekében.
A tolózárakat általában vízszintes csövekre szerelik fel, és a megfelelő beszerelés érdekében figyelembe kell venni a folyadék áramlási irányát. Ezenkívül a tolózárak nyitási és zárási lökete hosszú, különösen az emelkedő szárú tolózárak esetében, és elegendő helyet kell fenntartani a kézikerék működtetéséhez.
7. Karbantartás és karbantartás
Pillangószelepek karbantartása
A pillangószelepek kevesebb alkatrészből állnak, könnyen szétszerelhetők és összeszerelhetők, így könnyebb karbantartani őket. A napi karbantartás során elsősorban a szeleptányér és a szelepülés öregedését és kopását ellenőrzik. Ha a tömítőgyűrű erősen kopottnak bizonyul, időben ki kell cserélni. Ezért azt javasoljuk, hogy az ügyfelek cserélhető, lágy hátú pillangószelepeket vásároljanak. Ha a szeleptányér felületi síkossága és kidolgozása miatt nehéz elérni a jó tömítőhatást, akkor azt is ki kell cserélni.
Ezenkívül a szelepszár kenése is fontos. A jó kenés elősegíti a pillangószelep működésének rugalmasságát és tartósságát.
A tolózárak karbantartása
A tolózárak sok alkatrészből állnak, és nehezen szétszerelhetők és összeszerelhetők, különösen nagy csővezeték-rendszerekben, ahol a karbantartási munka nagy. Karbantartás során különös figyelmet kell fordítani arra, hogy a tolózár simán emelkedik és süllyed, és hogy nincsenek-e idegen tárgyak a szeleptest hornyában.
Ha a szelepülék és a tolózár érintkezőfelülete megkarcolódott vagy kopott, akkor azt polírozni vagy cserélni kell. Természetesen a szelepszár kenése is szükséges.
A tömítés karbantartására nagyobb figyelmet kell fordítani, mint a pillangószelepre. A tolózár tömítése a szelepszár és a szeleptest közötti rés tömítésére szolgál, hogy megakadályozza a közeg szivárgását. A tömítés öregedése és kopása a tolózárak gyakori problémája. Karbantartás során rendszeresen ellenőrizni kell a tömítés tömítettségét, és szükség esetén be kell állítani vagy ki kell cserélni.
8. Következtetés
Összefoglalva, a pillangószelepeknek és a tolózáraknak megvannak a maguk előnyei és hátrányai a teljesítmény, a költség, a tartósság, az áramlásszabályozás és a telepítés tekintetében:
1. Alapelv: A pillangószelepek gyors nyitási és zárási sebességgel rendelkeznek, és alkalmasak gyors nyitási és zárási alkalmakra; a tolózárak hosszú nyitási és zárási idővel rendelkeznek.
2. Összetétel: A pillangószelepek egyszerű szerkezetűek, míg a tolózárak összetett összetételűek.
3. Költség: A pillangószelepek olcsóbbak, különösen nagy átmérőjű alkalmazásoknál; a tolózárak drágábbak, különösen nagy nyomás vagy speciális anyagkövetelmények esetén.
4. Tartósság: A pillangószelepek jobb tartóssággal rendelkeznek alacsony és közepes nyomású rendszerekben; a tolózárak jól teljesítenek nagy nyomású és magas hőmérsékletű környezetben, de a gyakori nyitás és zárás befolyásolhatja az élettartamukat.
5. Áramlásszabályozás: A pillangószelepek alkalmasak durva áramlásszabályozásra; a tolózárak inkább teljesen nyitott vagy teljesen zárt működésre alkalmasak.
6. Telepítés: A pillangószelepek könnyen telepíthetők, és vízszintes és függőleges csővezetékekhez egyaránt alkalmazhatók; a tolózárak bonyolult telepítésűek, és vízszintes csővezeték-beépítésre alkalmasak.
7. Karbantartás: A pillangószelepek karbantartása a szeleptányér és a szelepülés kopására és öregedésére, valamint a szelepszár kenésére összpontosít. Ezeken kívül a tolózárnak a tömítést is karban kell tartania.
Gyakorlati alkalmazásokban a pillangószelepek vagy tolózárak kiválasztását átfogóan kell mérlegelni az adott munkakörülmények és követelmények figyelembevételével a legjobb teljesítmény és gazdaságosság biztosítása érdekében.