Еластични вентили со пеперуткасе најшироко користениот тип на вентили-пеперутка во индустриските цевководи. Тие користат еластични материјали како што е гумата како површина за заптивање, потпирајќи се на „отпорност на материјалот“ и „структурна компресија“ за да се постигнат перформанси на заптивање.
Оваа статија не само што ги воведува структурата, употребата и материјалите, туку ги анализира и од општо знаење до длабинска логика.
1. Основно разбирање на еластични вентили-пеперутки (краток опис)
1.1 Основна структура
Тело на вентилот:Обично од тип на плочка, тип на врвка или тип со прирабница.
Диск на вентилот:Кружна метална плоча што го компресира гуменото седиште кога е затворено за да создаде запечатување.
Седиште на вентилот:Направено од еластични материјали како што се NBR/EPDM/PTFE/гумена облога, кое работи заедно со дискот на вентилот.
Стебло на вентилот:Најчесто користи дизајн со едно вратило или двојно вратило.
Актуатор:Рачка, црвен запчаник, електрична, пневматска, итн.
1.2 Заеднички карактеристики
Нивото на запечатување обично постигнува нула протекување.
Ниска цена и широк спектар на апликации.
Најчесто се користи во системи со низок до среден притисок како што се водоводната, климатизацијата, греењето, вентилацијата и лесната хемиска индустрија.
2. Заблуди за еластични вентили-пеперутки
2.1 Суштината на запечатувањето е отпорноста на гумата
Многу луѓе веруваат: „Еластичните седишта се потпираат на отпорноста на гумата за запечатување“.
Вистинската суштина на запечатувањето е:
Тело на вентилот + растојание од центарот на стеблото на вентилот + дебелина на дискот на вентилот + метод на вградување на седиштето на вентилот
Заедно создаваат „контролирана зона на компресија“.
Едноставно кажано:
Гумата не може да биде премногу лабава или премногу затегната; таа се потпира на „зона на компресија на запечатување“ контролирана со прецизност на машинската обработка.
Зошто е ова клучно?
Недоволна компресија: Вентилот протекува кога е затворен.
Прекумерна компресија: Екстремно висок вртежен момент, предвремено стареење на гумата.
2.2 Дали поедноставената форма на дискот е енергетски поефикасна?
Општо мислење: Аеродинамичните дискови на вентилите можат да го намалат губењето на притисокот.
Ова е точно според теоријата на „механика на флуиди“, но не е целосно применливо за вистинската примена на еластични вентили-пеперутки.
Причина:
Главниот извор на губење на притисок кај вентилите-пеперутки не е обликот на дискот на вентилот, туку „ефектот на микроканален тунел“ предизвикан од контракцијата на гумата на седиштето на вентилот. Премногу тенкиот диск на вентилот може да не обезбеди доволен контактен притисок, што потенцијално може да доведе до дисконтинуирани линии за запечатување и протекување.
Аеродинамичниот диск на вентилот може да предизвика остри точки на стрес на гумата, со што ќе се скрати нејзиниот век на траење.
Затоа, дизајнот на пеперутки-вентили со меко седиште дава приоритет на „стабилноста на линијата за запечатување“ пред аеродинамиката.
2.3 Пеперутките со меко седиште имаат само централна структура
На интернет често се вели дека ексцентричните вентили-пеперутки треба да користат метални тврди заптивки.
Сепак, искуството од инженерството во реалниот свет покажува дека:
Двојната ексцентричност значително го подобрува животниот век на еластичните вентили-пеперутка.
Причина:
Двојна ексцентричност: Дискот на вентилот ја допира гумата само во последните 2-3° од затворањето, со што значително се намалува триењето.
Помал вртежен момент, што доведува до поекономичен избор на актуатор.
2.4 Главната работа што треба да се земе предвид за гуменото седиште е „името на материјалот“*
Повеќето корисници се фокусираат само на:
ЕПДМ
НБР
Витон (ФКМ)
Но, она што навистина влијае на животниот век е:
2.4.1 Тврдост на брегот:
На пример, тврдоста Shore A на EPDM не е случај на „колку помеко толку подобро“. Обично, 65-75 е оптималната точка на рамнотежа, со која се постигнува нула истекување при низок притисок (PN10-16).
Премногу мека: Мал вртежен момент, но лесно кинење. Во врвови со висок притисок (>2 MPa) или турбулентни средини, меката гума е претерано компресирана, предизвикувајќи деформација на екструзијата. Понатаму, високите температури (>80°C) дополнително ја омекнуваат гумата.
Премногу тврдо: Тешко е за запечатување, особено во системи со низок притисок (<1 MPa), каде што гумата не може да се компресира доволно за да формира херметички затворена површина, што доведува до микро-протекување.
2.4.2 Температура на вулканизација и време на стврднување
Температурата на вулканизација и времето на стврднување го контролираат вкрстеното поврзување на гумените молекуларни ланци, директно влијаејќи на стабилноста на структурата на мрежата и долгорочните перформанси. Типичниот опсег е 140-160°C, 30-60 минути. Превисоките или прениските температури доведуваат до нерамномерно стврднување и забрзано стареење. Нашата компанија генерално користи повеќестепена вулканизација (претходно стврднување на 140°C, проследено со постстврднување на 150°C). 2.4.3 Компресивно стврднување
Компресиското зацврстување се однесува на делот од трајната деформација што гумата ја претрпува под постојан стрес (обично 25%-50% компресија, тестирано на 70°C/22 часа, ASTM D395) и не може целосно да се опорави. Идеалната вредност за компресиско зацврстување е <20%. Оваа вредност е „тесно грло“ за долготрајно запечатување на вентилот; долготрајниот висок притисок доведува до трајни празнини, формирајќи точки на истекување.
2.4.4 Затезна цврстина
A. Затезната цврстина (обично >10 MPa, ASTM D412) е максималниот напон што гумата може да го издржи пред затезната фрактура и е клучен за отпорноста на абење и отпорноста на кинење на седиштето на вентилот. Содржината на гума и односот на јаглероден црн материјал ја одредуваат затезната цврстина на седиштето на вентилот.
Кај вентилите-пеперутки, тој е отпорен на смолкнување од работ на дискот на вентилот и удар од течност.
2.4.5 Најголемата скриена опасност од вентилите со пеперутка е протекувањето.
Кај инженерските несреќи, истекувањето честопати не е најголемиот проблем, туку зголемувањето на вртежниот момент.
Она што навистина води до дефект на системот е:
Ненадеен пораст на вртежниот момент → оштетување на црвен запчаник → исклучување на актуаторот → заглавување на вентилот
Зошто вртежниот момент одеднаш се зголемува?
- Ширење на седиштето на вентилот при висока температура
- Апсорпција на вода и ширење на гумата (особено EPDM со низок квалитет)
- Трајна деформација на гумата поради долготрајна компресија
- Неправилен дизајн на јазот помеѓу стеблото на вентилот и дискот на вентилот
- Седиштето на вентилот не е правилно скршено по замената
Затоа, „кривата на вртежниот момент“ е многу важен индикатор.
2.4.6 Точноста на обработката на телото на вентилот не е неважна.
Многу луѓе погрешно веруваат дека запечатувањето на пеперутките со меко седиште главно се потпира на гума, па затоа барањата за точност на машинската обработка на телото на вентилот не се високи.
Ова е сосема погрешно.
Точноста на телото на вентилот влијае на:
Длабочина на жлебот на седиштето на вентилот → отстапување на компресијата на заптивката, што лесно предизвикува нерамномерно порамнување при отворање и затворање.
Недоволно закосување на работ на жлебот → гребење за време на инсталацијата на седиштето на вентилот
Грешка во централното растојание на дискот на вентилот → локализиран прекумерен контакт
2.4.7 Јадрото на „вентилите пеперутка обложени со целосна гума/PTFE“ е дискот на вентилот.
Јадрото на структурата обложена целосно со гума или PTFE не е да „има поголема површина што изгледа отпорна на корозија“, туку да го спречи влегувањето на медиумот во микроканали во телото на вентилот. Многу проблеми со евтините вентили-пеперутки не се должат на лошиот квалитет на гумата, туку на:
„Клиновиот јаз“ на спојот на седиштето на вентилот и телото не е правилно адресиран.
Долгорочна ерозија на течност → микропукнатини → гумени плускавци и испакнатини
Последниот чекор е локализиран дефект на седиштето на вентилот.
3. Зошто се користат еластични вентили-пеперутки низ целиот свет?
Освен ниската цена, трите подлабоки причини се:
3.1. Исклучително висока толеранција на грешки
Во споредба со металните заптивки, гумените заптивки, поради нивната одлична еластичност, имаат силна толеранција на отстапувања при инсталација и мали деформации.
Дури и грешките во подготовката на цевките, отстапувањата на прирабниците и нееднаквото напрегање на завртките се апсорбираат од еластичноста на гумата (се разбира, ова е ограничено и непожелно и ќе предизвика одредена штета на цевководот и вентилот на долг рок).
3.2. Најдобра прилагодливост на флуктуациите на притисокот во системот
Гумените заптивки не се толку „кршливи“ како металните заптивки; тие автоматски ја компензираат линијата за заптивање за време на флуктуации на притисокот.
3.3. Најниска вкупна цена на животниот циклус
Цврсто запечатените вентили-пеперутки се потрајни, но цената и трошоците за актуаторот се повисоки.
За споредба, вкупните инвестиции и трошоци за одржување на еластичните вентили-пеперутка се поекономични.
4. Заклучок
Вредноста наЕластични вентили-пеперуткине е само „меко запечатување“
Вентилките пеперутка со меко затворање може да изгледаат едноставно, но навистина одличните производи се поткрепени со строга логика од инженерски квалитет, вклучувајќи:
Прецизен дизајн на зоната на компресија
Контролирани перформанси на гумата
Геометриско совпаѓање на телото и стеблото на вентилот
Процес на склопување на седиштето на вентилот
Управување со вртежниот момент
Тестирање на животниот циклус
Ова се клучните фактори што го одредуваат квалитетот, а не „името на материјалот“ и „структурата на изгледот“.
ЗАБЕЛЕШКА:* ПОДАТОЦИ се однесува на оваа веб-страница:https://zfavalves.com/blog/key-factors-that-determine-the-quality-of-soft-seal-butterfly-valves/
Време на објавување: 09.12.2025