Az ipari folyadékszabályozási szektorbanpillangószelepekkritikus szerepet játszanak a folyadékok, gázok és iszapok áramlásának szabályozásában, irányításában és izolálásában a csővezetékekben. A karimás pillangószelep az egyik csatlakozási típus, amely a szeleptest mindkét végén beépített karimákkal rendelkezik, lehetővé téve a biztonságos csavaros csatlakozásokat a csőkarimákhoz.
A negyedfordulatos forgatási mechanizmus egykarimás pillangószelepmegkülönbözteti a lineáris szelepektől, például a tolózáraktól vagy a gömbcsapoktól, mivel előnyöket kínál a sebesség és a helytakarékosság terén.
Ez a cikk a karimás pillangószelepek részleteit tárgyalja, kitérve azok kialakítására, típusaira, anyagaira, alkalmazási területeire, előnyeire és hátrányaira, telepítésére, karbantartására, összehasonlítására más szelepekkel és a jövőbeli trendekkel.
1. Meghatározás és működési elv
A karimás pillangószelep egy 90 fokos forgómozgású szelep, amelyet egy tárcsa jellemez, amely a szelepszár forgásával szabályozza a folyadékáramlást. A szelepház mindkét végén karimák találhatók a csővezetékhez való közvetlen csavaros csatlakozáshoz. A karimás pillangószelepek kiemelkedő vagy lapos karimákkal és csavarfuratokkal rendelkeznek, ami robusztusabb és stabilabb csatlakozást biztosít, alkalmas alacsony, közepes és nagynyomású alkalmazásokhoz, valamint kis, közepes és nagy átmérőkhöz.
A működési elv egyszerű és hatékony. Egy szelep szeleptestből, szeleptányérból, szelepszárból, szelepülékből és működtetőből áll. Amikor egy fogantyút vagy fogaskereket működtetnek, vagy a szelepszárat egy automatikus működtető forgatja, a szeleptányér az áramlási útvonallal párhuzamos helyzetből (teljesen nyitott) merőleges helyzetbe (teljesen zárt) fordul el. Nyitott helyzetben a szeleptányér a csővezeték tengelyével van egy vonalban, minimalizálva az áramlási ellenállást és a nyomásveszteséget. Zárt állapotban a szeleptányér a szeleptest belsejében lévő ülékhez tömít.
Ez a mechanizmus lehetővé teszi a szelep gyors működését, jellemzően mindössze 90 fokos elforgatást igényel, így gyorsabb, mint a többfordulatú szelepek. A karimás pillangószelepek kétirányú áramlást is képesek kezelni, és jellemzően rugalmas vagy fém szelepülékkel vannak felszerelve a tömör zárás biztosítása érdekében. Kialakításuk különösen alkalmassá teszi őket a gyakori kapcsolást igénylő vagy korlátozott helyű rendszerekhez.
2. Alkatrészek
A fő összetevők a következők:
- SzeleptestA külső ház, amely jellemzően dupla peremes szerkezet, szerkezeti csatlakozásokat biztosít és magában foglalja a belső alkatrészeket. Általános használatra szénacélt, korrózióállóságra rozsdamentes acélt, tengeri környezetre nikkel-alumínium bronzot, extrém körülményekre pedig ötvözött acélt használnak.
- Szeleptányér:A forgó elem, amely áramvonalas vagy lapos kivitelben kapható, szabályozza az áramlást. A tárcsa középre igazítható vagy eltolható a teljesítmény javítása érdekében. Rozsdamentes acél, alumíniumbronz vagy nejlon bevonat a jobb kopásállóság érdekében.
- SzárA szeleptányért a működtetővel összekötő tengely továbbítja a forgóerőt. A rozsdamentes acél vagy a nagy szilárdságú ötvözetek ellenállnak a nyomatéknak.
Általában átmenő tengelyes vagy kétrészes szárakat használnak, amelyek tömítésekkel vannak felszerelve a szivárgás megakadályozása érdekében.
- ÜlésA tömítőfelület elasztomer anyagból, például EPDM-ből vagy PTFE-ből készül. EPDM (-20°F-től 250-ig°F), BUNA-N (0°F-től 200-ig°F), Viton (-10°F-től 400-ig°F), vagy PTFE (-100°F-től 450-ig°F) lágy tömítésekhez használatos; fémes anyagokat, például rozsdamentes acélt vagy Inconelt, magas hőmérsékletű kemény tömítésekhez.
- MűködtetőKézzel (fogantyúval, fogaskerékkel) vagy gépi hajtású (pneumatikus, elektromos).
- Tömítőanyagok és tömítések: Biztosítsa a szivárgásmentes tömítéseket az alkatrészek között és a karimás csatlakozásoknál.
Ezek az alkatrészek együttesen biztosítják a megbízható áramlásszabályozást.
3. Karimás pillangószelepek típusai
A karimás pillangószelepek a következőképpen kategorizálhatók a szeleptányér beállítás, a működtetési mód és a ház típusa alapján.
3.1 Igazítás
- Koncentrikus (nulla eltolás): A szelepszár áthalad a tányér közepén, és rugalmas ülékkel rendelkezik. Ez a szelep alkalmas alacsony nyomású alkalmazásokhoz, akár 250 °C hőmérsékletig.°F.
- Dupla eltolás: A szelepszár a tányér mögött és a középponttól eltolva helyezkedik el, ami csökkenti a szelepülék kopását. Ez a szelep közepes nyomású alkalmazásokhoz és akár 400 °C-os hőmérsékletig is alkalmas.°F.
- Háromszoros eltolás: A megnövelt kúpos ülékszög fém-fém tömítést hoz létre. Ez a szelep alkalmas nagy nyomásra (600-as osztályig) és magas hőmérsékletre (1200-ig).°F) alkalmazásokhoz, és megfelel a szivárgásmentességi követelményeknek.
3.2 Működési mód
A működtetési típusok közé tartoznak a kézi, pneumatikus, elektromos és hidraulikus működtetések, hogy megfeleljenek a különféle működési követelményeknek.
4. Ipari alkalmazások
A karimás pillangószelepeket széles körben használják a következő ágazatokban:
- Víz- és szennyvízkezelés: Víztisztító telepeken és elterelő rendszerekben az áramlás szabályozására használják. - Vegyi feldolgozás: Savak, lúgok és oldószerek kezelése korrózióálló anyagokat igényel.
- Olaj és gáz: Csővezetékek nyersolajhoz, földgázhoz és finomítási folyamatokhoz.
- HVAC rendszerek: Szabályozza a levegő és a víz áramlását a fűtési és hűtési hálózatokban.
- Energiatermelés: Gőzt, hűtővizet és üzemanyagot kezel.
- Élelmiszer és ital: Higiénikus kialakítás az aszeptikus folyadékkezeléshez.
- Gyógyszeripar: Pontos szabályozás steril környezetben.
- Tengerészet és cellulózipar és papíripar: Tengervízhez, cellulózhoz és vegyipari feldolgozáshoz használják.
5. A karimás pillangószelepek előnyei és hátrányai
5.1 Előnyök:
- Kompakt és könnyű, ami csökkenti a telepítési költségeket és a helyigényt.
- Gyors, negyedfordulatos működés és gyors reagálás.
- Alacsonyabb költség nagyobb átmérők esetén.
- Alacsony nyomásveszteség nyitott állapotban, energiatakarékos és hatékony.
- Kiváló tömítőteljesítményű folyadékváltásra alkalmas.
- Könnyen karbantartható és kompatibilis az automatizálási rendszerekkel.
5.2 Hátrányok:
- A szeleptányér nyitott állapotban elzárja az áramlási utat, ami némi nyomásveszteséget eredményez. - Korlátozott fojtási kapacitás nagynyomású alkalmazásokban, ami kavitációt okozhat.
- A puha szelepülések gyorsabban kopnak abrazív közegben.
- A túl gyors zárás vízütést okozhat.
- Egyes konstrukciók nagyobb kezdeti nyomatékokat igényelnek, ami erősebb működtetőket igényel.
6. Pillangószelep beszerelése
A telepítés során a szelep karimáját a cső karimájával kell egy vonalba hozni, ügyelve arra, hogy a csavarfuratok illeszkedjenek.
Helyezzen be egy tömítést a tömítéshez.
Csavarokkal és anyákkal rögzítse, egyenletesen meghúzva a deformáció elkerülése érdekében.
A dupla karimás szelepeknél mindkét oldal egyidejű beállítását kell elvégezni; a füles szelepeknél egyszerre csak az egyik oldalt lehet csavarozni.
Nyomás alá helyezés előtt ellenőrizze a szeleptárcsa mozgásszabadságát a szelep ciklikus működtetésével.
Függőleges beszerelés esetén a szelepszárat vízszintesen kell elhelyezni az üledék felhalmozódásának megakadályozása érdekében.
Mindig kövesse a gyártó irányelveit és vizsgálati szabványait, például az API 598-at.
7. Szabványok és előírások
Karimás pillangószelepekmeg kell felelnie a biztonsági és interoperabilitási szabványoknak:
- Tervezés: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Tesztelés: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Karimák: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Tanúsítványok: CE, SIL3, API 607(tűzvédelem).
8. Összehasonlítás más szelepekkel
A tolózárakkal összehasonlítva a karimás pillangószelepek gyorsabban működnek és fojtási képességeket kínálnak, de valamivel kevésbé ellenállnak az áramlásnak.
A gömbcsapokhoz képest nagyobb átmérő esetén gazdaságosabbak, de nyitáskor nagyobb nyomásveszteséget tapasztalnak.
A gömbcsapok jobb precíziós fojtást kínálnak, de nagyobbak és drágábbak.
Összességében a pillangószelepek kiválóan teljesítenek a helyszűkében lévő és költségérzékeny alkalmazásokban.