Η έδρα της βαλβίδας πεταλούδας είναι ένα βασικό στοιχείο στεγανοποίησης στο εσωτερικό της βαλβίδας πεταλούδας. Η κύρια λειτουργία της είναι να έρχεται σε επαφή με την πλάκα πεταλούδας (δίσκος βαλβίδας) και να σχηματίζει μια επιφάνεια στεγανοποίησης όταν η βαλβίδα είναι κλειστή για την αποφυγή διαρροής μέσου. Συγκεκριμένα, ηέδρα βαλβίδας πεταλούδαςμπορεί να εγκατασταθεί στο εσωτερικό τοίχωμα του σώματος της βαλβίδας ή να σχεδιαστεί για να ενσωματωθεί στην πλάκα πεταλούδας, βασιζόμενος στο υλικό και τη δομή του για να επιτύχει ένα καλό αποτέλεσμα σφράγισης.
1. Εισαγωγή στην ταξινόμηση καθισμάτων βαλβίδας πεταλούδας
1. 1 Ταξινόμηση ανά υλικό
Α. Ελαστική μαλακή έδρα βαλβίδας
Συνήθως αναφέρεται σε υλικά όπως καουτσούκ, σιλικόνη, πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE).
Πλεονεκτήματα: καλή απόδοση σφράγισης, γρήγορη απόκριση, κατάλληλο για χαμηλή θερμοκρασία, χαμηλή πίεση και χαμηλά διαβρωτικά μέσα (εκτός από PTFE).
Μειονεκτήματα: κακή αντοχή στη φθορά, η διάρκεια ζωής περιορίζεται από τη γήρανση του υλικού.
Β. Μεταλλική έδρα βαλβίδας
Κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα, ανθρακούχο χάλυβα ή άλλα μεταλλικά υλικά.
Πλεονεκτήματα: αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή σε υψηλή πίεση, ισχυρή αντοχή στη φθορά, κατάλληλο για σκληρές συνθήκες εργασίας.
Μειονεκτήματα: υψηλές απαιτήσεις για σφράγιση μετάλλου με μέταλλο, αυστηρή ακρίβεια επεξεργασίας και απαιτήσεις εγκατάστασης.
Γ. Σύνθετη έδρα βαλβίδας
Συνδυάζει τα πλεονεκτήματα του μετάλλου και των μαλακών υλικών, συνήθως καλύπτοντας τη μεταλλική δομή με ελαστικά υλικά όπως ο γραφίτης.
Μπορεί όχι μόνο να εξασφαλίσει καλή απόδοση σφράγισης, αλλά και να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά και τη διάρκεια ζωής.
1.2. Ταξινόμηση κατά δομική μορφή
Α. Σκληρό πίσω κάθισμα
Η έδρα και η πλάτη της βαλβίδας είναι ενιαία, με απλή δομή, και η επιφάνεια στεγανοποίησης εφαρμόζει σφιχτά στο σώμα της βαλβίδας.
Το μειονέκτημα αυτούσκληρή πίσω έδρα βαλβίδαςείναι ότι μόλις φθαρεί ή παλιώσει η έδρα της βαλβίδας, ολόκληρη η βαλβίδα πεταλούδας πρέπει να αποσυναρμολογηθεί για αντικατάσταση.
Β. Αφαιρούμενο μαλακό κάθισμα
Ομαλακή έδρα βαλβίδαςυιοθετεί σχεδιασμό χελιδονοουράς και μπορεί να αποσυναρμολογηθεί και να αντικατασταθεί ξεχωριστά.
Το πλεονέκτημα είναι ότι είναι εύκολο να συντηρηθεί και να παραταθεί η διάρκεια ζωής της βαλβίδας πεταλούδας στο σύνολό της.
1.3. Σύμφωνα με ειδικό σχεδιασμό
Α. Διπλή εκκεντρική βαλβίδα πεταλούδας
Η πλάκα πεταλούδας κινείται κατά μήκος δύο έκκεντρων αξόνων όταν είναι κλειστή για να μειώσει την τριβή επαφής με την έδρα της βαλβίδας.
Τα πλεονεκτήματα είναι η μειωμένη φθορά, η παρατεταμένη διάρκεια ζωής της έδρας της βαλβίδας και η βελτιωμένη απόδοση στεγανοποίησης.
Β. Τριπλή εκκεντρική βαλβίδα πεταλούδας
Ο περαιτέρω σχεδιασμός που βασίζεται σε διπλή εκκεντρότητα επιτρέπει στην πλάκα πεταλούδας και στην μεταλλική έδρα της βαλβίδας να επιτυγχάνουν επαφή ακριβείας από μέταλλο σε μέταλλο.
Μπορεί να επιτύχει πραγματικό αποτέλεσμα μηδενικής διαρροής και είναι κατάλληλο για συνθήκες εργασίας υψηλής ζήτησης (όπως μέσα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης).
Διαφορετικοί τύποι υλικών για τις έδρες βαλβίδων έχουν διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες και είναι κατάλληλοι για διάφορες συνθήκες εργασίας. Σε αυτό το άρθρο, μελετάμε και συγκρίνουμε κυρίως τους κύριους τύπους, την απόδοση και τις εφαρμογές των ελαστικών εδρών βαλβίδων.
Οι ελαστικές έδρες βαλβίδων που χρησιμοποιούνται συνήθως στην αγορά είναι NBR, EPDM, VITON (FKM), φυσικό καουτσούκ (NR), σιλικόνη (Silicone Rubber), πολυουρεθάνη (PU), υδρογονωμένο καουτσούκ νιτριλίου (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Σύγκριση των ιδιοτήτων του υλικού της έδρας βαλβίδας
| Υλικό | NBR (Νιτριλικό Καουτσούκ) | EPDM (Μονομερές Καουτσούκ Αιθυλενίου-Προπυλενίου-Διενίου) | VITON (FKM/Φθοροανθρακικό Ελαστικό) | NR (Φυσικό Καουτσούκ) | Σιλικονούχο καουτσούκ | PU (Πολυουρεθάνη) | HNBR (υδρογονωμένο καουτσούκ νιτριλίου) | HYPALON (CSM/Χλωροσουλφονωμένο πολυαιθυλενικό καουτσούκ) | PTFE (Πολυτετραφθοροαιθυλένιο, Τεφλόν) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Αντίσταση λαδιού | Εξοχος | Φτωχός | Εξαιρετικό (αντέχει σε καύσιμα και χημικά) | Φτωχός | Φτωχός | Μέτριος | Εξαιρετικό (αντέχει σε λάδι, καύσιμο και λιπαντικά) | Μέτριος | Άριστη (καλύτερη χημική αντοχή) |
| Χημική αντοχή | Μέτριο, αντέχει σε ήπια οξέα και βάσεις | Εξαιρετικό (αντέχει σε οξέα, βάσεις και οξειδωτικά) | Εξαιρετικό (αντέχει σε οξέα, βάσεις, οργανικούς διαλύτες) | Μέτριος | Εξαιρετικό (αντέχει στα οξειδωτικά, μη τοξικό) | Μέτριος | Καλό (αντέχει σε ήπια οξέα και βάσεις) | Εξαιρετικό (αντέχει σε οξέα, βάσεις και οξειδωτικά) | Εξαιρετικό (ανθεκτικό σε όλα τα χημικά) |
| Εύρος θερμοκρασίας (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (για λίγο έως 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Αντοχή στη φθορά | Καλός | Μέτριος | Καλός | Άριστη (ανώτερη αντοχή στη φθορά) | Μέτριος | Άριστη (καλύτερη αντοχή στη φθορά) | Εξοχος | Καλός | Κακή (φθαρεί εύκολα) |
| Αντοχή στο νερό | Μέτριος | Εξαιρετικό (κατάλληλο για ζεστό νερό και ατμό) | Μέτριος | Καλός | Εξαιρετικό (κατάλληλο για τρόφιμα) | Μέτριος | Καλός | Εξοχος | Άριστο (αδιάβροχο) |
| Αντοχή στις καιρικές συνθήκες (UV/Όζον) | Κακή (γερνάει εύκολα) | Εξαιρετική (υψηλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες) | Καλός | Μέτριος | Άριστη (ανθεκτικότητα σε ακραίες καιρικές συνθήκες) | Μέτριος | Εξαιρετική (υψηλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες) | Εξαιρετική (ανώτερη αντοχή στις καιρικές συνθήκες) | Εξαιρετική (αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία και τη γήρανση) |
| Ευκαμψία | Καλός | Εξοχος | Μέτριος | Εξοχος | Εξοχος | Καλός | Εξοχος | Καλός | Σκληρό (χαμηλή τριβή) |
| Κύριες εφαρμογές | Καύσιμα, λιπαντικά έλαια, συστήματα υδραυλικού λαδιού, βιομηχανικές σφραγίδες | Συστήματα ύδρευσης και αποχέτευσης, αγωγοί χημικών, συστήματα ατμού, εξωτερικός εξοπλισμός | Χημικές εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας, συστήματα καυσίμων, αεροδιαστημική, πετροχημικά | Εξόρυξη, ανθεκτικός στη φθορά εξοπλισμός, μηχανικές επενδύσεις | Σφράγιση τροφίμων, φαρμακευτικών προϊόντων, ηλεκτρονικών ειδών, εφαρμογές υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας | Μηχανική σφράγιση, εξοπλισμός ανθεκτικός στη φθορά, εξόρυξη, υδραυλικά συστήματα | Πετροχημικά, αυτοκινητοβιομηχανία, τσιμούχες λαδιού υψηλής θερμοκρασίας | Χημική βιομηχανία, διαβρωτικά περιβάλλοντα, εξωτερικός εξοπλισμός, στεγανοποίηση ανθεκτική στο όζον | Ισχυρές διαβρωτικές χημικές ουσίες, φαρμακευτικά προϊόντα, σφράγιση κατάλληλη για τρόφιμα, σφράγιση σε υψηλή θερμοκρασία |
3. Κατάλληλες συνθήκες εργασίας για τα υλικά της έδρας βαλβίδων
| Υλικό | Αντίσταση καυσίμου/λαδιού | Αντοχή σε οξύ/βάση | Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία | Αντίσταση σε χαμηλή θερμοκρασία | Αντοχή στο νερό | Αντοχή στη φθορά | Αντοχή στις καιρικές συνθήκες (Εξωτερική χρήση, Όζον) | Κατάλληλο για τρόφιμα |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Εθνική Τράπεζα | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| ΒΙΤΟΝ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Σιλικόνη | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| ΥΠΑΛΟΝ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Συστάσεις επιλογής υλικού
· Για εφαρμογές καυσίμου, λαδιού ή υδραυλικού λαδιού → NBR, HNBR, VITON
· Για αντοχή σε οξύ/βάση και χημικά→ EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Για αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες (>150°C)→ VITON, Σιλικόνη, HYPALON, PTFE
· Για εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας (<-40°C)→ NR, Σιλικόνη, PTFE
· Για υψηλή αντοχή στη φθορά και την τριβή (ορυχεία, μηχανήματα)→ NR, PU, HNBR
· Για εφαρμογές πόσιμου νερού και τροφίμων→ EPDM, Σιλικόνη, PTFE
· Για εξωτερική αντοχή και αντοχή στο όζον→ EPDM, HYPALON, Σιλικόνη, PTFE
5. Συμπέρασμα
· NBR (Νιτριλικό Καουτσούκ): Ιδανικό για εφαρμογές με βάση το λάδι, όπως καύσιμα, υδραυλικό λάδι, αλλά ακατάλληλο για υψηλές θερμοκρασίες και οξέα/βάσεις.
· EPDM (Καουτσούκ Αιθυλενίου-Προπυλενίου): Ιδανικό για συστήματα επεξεργασίας νερού, χημικών και ατμού· εξαιρετικά ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες αλλά όχι στο λάδι.
· VITON (Φθοροανθρακικό Ελαστικό): Εξαιρετικό για υψηλές θερμοκρασίες, ισχυρά οξέα/βάσεις και εφαρμογές καυσίμων.
· NR (Φυσικό Καουτσούκ): Ανώτερη αντοχή στην τριβή, χρησιμοποιείται σε εξόρυξη και μηχανήματα αλλά δεν είναι ανθεκτικό στις χημικές ουσίες.
· Σιλικονούχο καουτσούκ: Εξαιρετικό για υψηλές/χαμηλές θερμοκρασίες, εφαρμογές ασφαλείς για τρόφιμα, αλλά δεν έχει αντοχή στη φθορά.
· PU (Πολυουρεθάνη): Ιδανικό για εξαιρετική αντοχή στη φθορά, χρησιμοποιείται σε υδραυλικές σφραγίδες και εφαρμογές εξόρυξης.
· HNBR (Υδρογονωμένο Νιτριλικό Καουτσούκ): Καλύτερο από το NBR σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας και φθοράς, που χρησιμοποιείται στις πετροχημικές βιομηχανίες.
· HYPALON (CSM/Χλωροσουλφονωμένο Πολυαιθυλενικό Ελαστικό): Ιδανικό για αντοχή σε οξέα/βάσεις και καιρικές συνθήκες, ιδανικό για στεγανοποίηση ανθεκτική σε χημικά και όζον.
· PTFE (Πολυτετραφθοροαιθυλένιο): Το πιο ανθεκτικό στις χημικές ουσίες, ιδανικό για υψηλές θερμοκρασίες, διαβρωτικά περιβάλλοντα και επεξεργασία τροφίμων.