Innenfor den industrielle væskekontrollsektoren,sommerfuglventilerspiller en kritisk rolle i å regulere, styre og isolere strømmen av væsker, gasser og slam i rørledninger. En flensspjeldventil er én type tilkoblingstype, med integrerte flenser i begge ender av ventilhuset, noe som muliggjør sikre boltede tilkoblinger til rørflenser.
Kvartomdreining-mekanismen til enflenset butterflyventilskiller den fra lineære ventiler som sluse- eller kuleventiler, og tilbyr fordeler innen hastighet og plasseffektivitet.
Denne artikkelen vil gå inn på detaljene om flensede butterflyventiler, og dekke design, typer, materialer, bruksområder, fordeler og ulemper, installasjon, vedlikehold, sammenligninger med andre ventiler og fremtidige trender.
1. Definisjon og virkemåte
En flensbutterflyventil er en 90-graders rotasjonsbevegelsesventil som kjennetegnes av en skive som kontrollerer væskestrømmen gjennom spindelrotasjon. Ventilhuset har flenser i begge ender for direkte boltede tilkoblinger til rørledningen. Flensbutterflyventiler har hevede eller flate flenser med bolthull, noe som gir en mer robust og stabil tilkobling som er egnet for lav-, middels- og høytrykksapplikasjoner, samt små, middels og store diametre.
Virkemåten er enkel og effektiv. En ventil består av et ventilhus, en ventilskive, en ventilstamme, et ventilsete og en aktuator. Når et håndtak eller et gir betjenes, eller ventilstammen roteres av en automatisk aktuator, roterer ventilskiven fra en posisjon parallelt med strømningsbanen (helt åpen) til en vinkelrett posisjon (helt lukket). I åpen posisjon er ventilskiven justert med rørledningens akse, noe som minimerer strømningsmotstand og trykktap. Når den er lukket, tetter ventilskiven mot setet inne i ventilhuset.
Denne mekanismen muliggjør rask ventilbetjening, vanligvis krever den bare en 90-graders rotasjon, noe som gjør den raskere enn flerdreieventiler. Flensede butterflyventiler kan håndtere toveis strømning og er vanligvis utstyrt med elastiske eller metalliske seter for å sikre tett avstengning. Designet deres gjør dem spesielt egnet for systemer som krever hyppig kobling eller der plassen er begrenset.
2. Komponenter
Hovedkomponentene inkluderer:
- VentilhusDet ytre huset, vanligvis en dobbelflenskonstruksjon, gir strukturelle forbindelser og huser de interne komponentene. Karbonstål brukes til generell bruk, rustfritt stål for korrosjonsbestandighet, nikkel-aluminiumbronse for marine miljøer og legert stål for ekstreme forhold.
- Ventilskive:Det roterende elementet, tilgjengelig i enten strømlinjeformede eller flate design, kontrollerer strømningsstrømmen. Skiven kan sentreres eller forskyves for å forbedre ytelsen. Rustfritt stål, aluminiumbronse eller belagt med nylon for forbedret slitestyrke.
- StilkAkselen som forbinder ventilskiven med aktuatoren overfører rotasjonskraft. Rustfritt stål eller høyfaste legeringer tåler dreiemoment.
Gjennomgående aksel eller todelte spinkler brukes ofte, utstyrt med tetninger for å forhindre lekkasje.
- SeteTetningsflaten er laget av et elastomert materiale som EPDM eller PTFE. EPDM (-20°F til 250°F), BUNA-N (0°F til 200°F), Viton (-10°F til 400°F), eller PTFE (-100°F til 450°F) brukes til myke tetninger; metalliske materialer som rustfritt stål eller Inconel brukes til harde tetninger som tåler høye temperaturer.
- AktuatorBetjenes manuelt (håndtak, gir) eller motorisert (pneumatisk, elektrisk).
- Pakking og pakningerSørg for lekkasjetette tetninger mellom komponentene og ved flensforbindelsene.
Disse komponentene samarbeider for å gi pålitelig strømningskontroll.
3. Typer flensede butterflyventiler
Flensede butterflyventiler kan kategoriseres som følger basert på skivejustering, aktiveringsmetode og hustype.
3.1 Justering
- Konsentrisk (null forskyvning): Ventilstammen strekker seg gjennom midten av skiven og har et fjærende sete. Denne ventilen er egnet for lavtrykksapplikasjoner med temperaturer opptil 250°F.
- Dobbel forskyvning: Ventilstammen er forskjøvet bak skiven og utenfor senter, noe som reduserer setetslitasje. Denne ventilen er egnet for applikasjoner med mellomtrykk og temperaturer opptil 400°F.
- Trippel forskyvning: Den økte koniske setevinkelen skaper en metall-mot-metall-tetning. Denne ventilen er egnet for høyt trykk (opptil klasse 600) og høy temperatur (opptil 1200°F) applikasjoner og oppfyller kravene til null lekkasje.
3.2 Aktiveringsmetode
Aktueringstypene inkluderer manuell, pneumatisk, elektrisk og hydraulisk for å imøtekomme ulike driftskrav.
4. Bransjeapplikasjoner
Flensede butterflyventiler er mye brukt i følgende sektorer:
- Vann- og avløpsrensing: Brukes til strømningsregulering i renseanlegg og avledningssystemer. - Kjemisk prosessering: Håndtering av syrer, alkalier og løsemidler krever korrosjonsbestandige materialer.
- Olje og gass: Rørledninger for råolje, naturgass og raffineringsprosesser.
- HVAC-systemer: Kontrollerer luft- og vannstrøm i varme- og kjølenettverk.
- Kraftproduksjon: Håndterer damp, kjølevann og drivstoff.
- Mat og drikke: Hygienisk design for aseptisk væskehåndtering.
- Farmasøytisk: Presis kontroll i sterile miljøer.
- Marin & masse & papir: Brukes til sjøvann, masse og kjemisk prosessering.
5. Fordeler og ulemper med flensbutterflyventiler
5.1 Fordeler:
- Kompakt og lett, noe som reduserer installasjonskostnader og plassbehov.
- Rask kvartomdreining og rask respons.
- Lavere kostnader for større diametre.
- Lavt trykktap når den er åpen, energieffektiv og virkningsfull.
- Egnet for væskebytte med utmerket tetningsytelse.
- Enkel å vedlikeholde og kompatibel med automatiseringssystemer.
5.2 Ulemper:
- Ventilskiven blokkerer strømningsbanen når den er åpen, noe som resulterer i noe trykktap. - Begrenset strupekapasitet i høytrykksapplikasjoner, noe som potensielt kan forårsake kavitasjon.
- Myke ventilseter slites raskere i slipende medier.
- For rask lukking kan forårsake vannslag.
- Noen design krever høyere startmoment, noe som krever sterkere aktuatorer.
6. Slik installerer du en butterflyventil
Under installasjonen, juster ventilflensen med rørflensen, og sørg for at bolthullene stemmer overens.
Sett inn en pakning for tetting.
Fest med bolter og muttere, og stram jevnt for å forhindre vridning.
Dobbeltflensventiler krever justering av begge sider samtidig; lug-type ventiler kan boltes på én side om gangen.
Sjekk skivens bevegelsesfrihet ved å sykle på ventilen før trykksetting.
Når ventilen monteres vertikalt, bør den plasseres horisontalt for å forhindre opphopning av sediment.
Følg alltid produsentens retningslinjer og teststandarder, som for eksempel API 598.
7. Standarder og forskrifter
Flensede butterflyventilermå overholde sikkerhets- og interoperabilitetsstandarder:
- Design: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Testing: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Flenser: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Sertifiseringer: CE, SIL3, API 607.(brannsikkerhet).
8. Sammenligning med andre ventiler
Sammenlignet med sluseventiler fungerer flensede butterflyventiler raskere og tilbyr strupemuligheter, men er litt mindre motstandsdyktige mot strømning.
Sammenlignet med kuleventiler er de mer økonomiske for større diametre, men opplever høyere trykktap under åpning.
Kuleventiler tilbyr bedre presisjonsregulering, men er større og dyrere.
Totalt sett utmerker butterflyventiler seg i plassbegrensede og kostnadssensitive applikasjoner.