Vastupidavad liblikventiilidon tööstuslikes torujuhtmetes kõige laialdasemalt kasutatav liblikventiili tüüp. Tihenduspinnana kasutatakse elastseid materjale, näiteks kummi, ning tihendusomaduste saavutamiseks tuginetakse materjali vastupidavusele ja struktuurilisele kokkusurumisele.
See artikkel mitte ainult ei tutvusta struktuuri, kasutusviise ja materjale, vaid analüüsib neid ka üldteadmistest kuni põhjaliku loogikani.
1. Elastsete liblikventiilide põhiteadmised (lühike kirjeldus)
1.1 Põhistruktuur
Ventiili korpus:Tavaliselt vahvlitüüpi, klemmliistutüüpi või äärikutüüpi.
Ventiili ketas:Ümmargune metallplaat, mis sulgemisel surub kummist tihendi kokku, et luua tihend.
Klapipesa:Valmistatud elastsetest materjalidest, näiteks NBR/EPDM/PTFE/kummivoodriga, mis töötab koos klapikettaga.
Ventiili vars:Enamasti kasutab ühe- või kahevõllilist konstruktsiooni.
Täiturmehhanism:Käepide, ussiülekanne, elektriline, pneumaatiline jne.
1.2 Ühised omadused
Tihendusaste saavutab tavaliselt nulllekke.
Madal hind ja lai valik rakendusi.
Kasutatakse enamasti madala ja keskmise rõhuga süsteemides, näiteks vee-, kliimaseadmete-, HVAC- ja kergekeemiatööstuses.
2. Ebaõiged arusaamad elastsete liblikventiilide kohta
2.1 Tihendusprotsessi olemus on kummi vastupidavus
Paljud inimesed usuvad: "Elastsed istmed vajavad tihendamiseks kummi vastupidavust."
Tihendi tegelik olemus on:
Ventiili korpus + ventiilivarre keskpunkti kaugus + ventiiliketta paksus + ventiilipesa kinnitusmeetod
Koos looge "kontrollitud kokkusurumistsoon".
Lihtsamalt öeldes:
Kumm ei saa olla liiga lõtv ega liiga pingul; see tugineb "tihendavale survetsoonile", mida kontrollib töötlemise täpsus.
Miks see on oluline?
Ebapiisav surve: klapp lekib suletud olekus.
Liigne kokkusurumine: Äärmiselt suur pöördemoment, kummi enneaegne vananemine.
2.2 Kas voolujoonelisem kettakuju on energiatõhusam?
Üldine seisukoht: voolujoonelised klapikettad võivad vähendada rõhukadu.
See on tõsi "vedeliku mehaanika" teooria kohaselt, kuid see ei ole täielikult rakendatav elastsete liblikventiilide tegelikule kasutamisele.
Põhjus:
Liblikventiilide rõhukao peamine põhjus ei ole klapiketta kuju, vaid klapipesa kummi kokkutõmbumisest tingitud "mikrokanali tunneli efekt". Liiga õhuke klapiketas ei pruugi tagada piisavat kontaktrõhku, mis võib viia katkendlike tihendusjoonte ja lekke tekkeni.
Voolujooneline klapiketas võib kummile tekitada teravaid pingeid, lühendades selle eluiga.
Seetõttu seatakse pehme sulguriga liblikventiilide konstruktsioonis esikohale "tihendusjoone stabiilsus" voolujoonelisusest.
2.3 Pehme sulguriga liblikventiilidel on ainult keskjooneline struktuur
Internetis öeldakse sageli, et ekstsentriliste liblikventiilide puhul tuleks kasutada metallist kõvasid tihendeid.
Reaalse maailma insenerikogemus näitab aga, et:
Topelt ekstsentrilisus pikendab oluliselt elastsete liblikventiilide eluiga.
Põhjus:
Topelt ekstsentrilisus: klapiketas puutub kummiga kokku ainult viimase 2-3° sulgemise ajal, vähendades oluliselt hõõrdumist.
Väiksem pöördemoment, mis võimaldab valida ökonoomsemat ajami.
2.4 Kummist istme puhul on peamine kaalutlus "materjali nimetus"*
Enamik kasutajaid keskendub ainult:
EPDM
NBR
Viton (FKM)
Aga mis tegelikult eluiga mõjutab, on see:
2.4.1 Shore'i kõvadus:
Näiteks EPDM-i Shore'i A kõvadus ei ole "mida pehmem, seda parem". Tavaliselt on optimaalne tasakaalupunkt 65–75, mis saavutab madalal rõhul nulllekke (PN10-16).
Liiga pehme: väike pöördemoment, aga kergesti rebeneb. Kõrgsurve korral (>2 MPa) või turbulentses keskkonnas surutakse pehme kumm liigselt kokku, põhjustades ekstrusioonideformatsiooni. Lisaks pehmendab kummi kõrge temperatuur (>80 °C) veelgi.
Liiga kõva: Raske tihendada, eriti madalrõhusüsteemides (<1 MPa), kus kummi ei saa piisavalt kokku suruda, et moodustada õhukindel ühenduskoht, mis viib mikroleketeni.
2.4.2 Vulkaniseerimistemperatuur ja kõvenemisaeg
Vulkaniseerimistemperatuur ja kõvenemisaeg kontrollivad kummi molekulaarsete ahelate ristseostumist, mõjutades otseselt võrgustiku struktuuri stabiilsust ja pikaajalist jõudlust. Tüüpiline vahemik on 140–160 °C, 30–60 minutit. Liiga kõrge või liiga madal temperatuur põhjustab ebaühtlast kõvenemist ja kiirendatud vananemist. Meie ettevõte kasutab üldiselt mitmeastmelist vulkaniseerimist (eelkõvenemine temperatuuril 140 °C, millele järgneb järelkõvenemine temperatuuril 150 °C). 2.4.3 Survedeformatsioon
Survedeformatsioon viitab püsiva deformatsiooni osakaalule, mille kumm läbib pideva pinge all (tavaliselt 25–50% kokkusurumine, testitud temperatuuril 70 °C/22 h, ASTM D395) ja ei suuda täielikult taastuda. Survedeformatsiooni ideaalne väärtus on <20%. See väärtus on ventiili pikaajalise tihendamise „pudelikael“; pikaajaline kõrge rõhk põhjustab püsivaid lünki, moodustades lekkekohti.
2.4.4 Tõmbetugevus
A. Tõmbetugevus (tavaliselt >10 MPa, ASTM D412) on maksimaalne pinge, mida kumm talub enne tõmbemurdu ning mis on klapipesa kulumiskindluse ja rebenemiskindluse seisukohalt kriitilise tähtsusega. Kummisisaldus ja süsinikmusta suhe määravad klapipesa tõmbetugevuse.
Liblikventiilides peab see vastu klapiketta serva tekitatud nihkele ja vedeliku löökidele.
2.4.5 Liblikventiilide suurim varjatud oht on leke.
Inseneriõnnetuste puhul pole leke sageli suurim probleem, vaid pigem pöördemomendi suurenemine.
Mis tegelikult süsteemi rikkeni viib, on:
Järsk pöördemomendi tõus → ussiülekande kahjustus → ajami rakendumine → klapi kinnikiilumine
Miks pöördemoment järsku suureneb?
- Klapipesa paisumine kõrgel temperatuuril
- Kummi veeimavus ja paisumine (eriti madala kvaliteediga EPDM)
- Kummi püsiv deformatsioon pikaajalise kokkusurumise tõttu
- Klapivarre ja klapiketta vahelise pilu vale konstruktsioon
- Klapipesa pole pärast vahetamist korralikult sisse löödud
Seetõttu on "pöördemomendi kõver" väga oluline näitaja.
2.4.6 Ventiili korpuse töötlemise täpsus ei ole ebaoluline.
Paljud inimesed arvavad ekslikult, et pehmete istmetega liblikventiilide tihendamine sõltub peamiselt kummist, seega pole ventiili korpuse töötlemise täpsusnõuded kõrged.
See on täiesti vale.
Ventiili korpuse täpsus mõjutab:
Klapipesa soone sügavus → tihenduskompressiooni hälve, mis põhjustab avamisel ja sulgemisel kergesti joondushäireid.
Soone serva ebapiisav kaldlõikus → kriimustused klapipesa paigaldamisel
Klapiketta keskpunkti kauguse viga → lokaliseeritud liigne kontakt
2.4.7 "Täielikult kummist/PTFE-vooderdusega liblikventiilide" südamikuks on ventiiliketas.
Täiskummiga või PTFE-ga vooderdatud konstruktsiooni eesmärk ei ole "omada suuremat korrosioonikindlat pinda", vaid takistada keskkonna sisenemist ventiili korpuse mikrokanalitesse. Paljud odavate liblikventiilide probleemid ei tulene mitte kehvast kummi kvaliteedist, vaid pigem:
Klapipesa ja korpuse ühenduskohas olev "kiilukujuline vahe" pole korralikult lahendatud.
Pikaajaline vedeliku erosioon → mikropraod → kummi villid ja punnid
Viimane samm on klapipesa lokaliseeritud rike.
3. Miks kasutatakse vastupidavaid liblikventiile kogu maailmas?
Lisaks madalale hinnale on veel kolm sügavamat põhjust:
3.1. Äärmiselt kõrge veataluvus
Võrreldes metalltihenditega on kummitihenditel oma suurepärase elastsuse tõttu tugev taluvus paigalduskõrvalekallete ja väikeste deformatsioonide suhtes.
Isegi torude eelvalmistamise vead, äärikute kõrvalekalded ja ebaühtlane poltide pinge neelduvad kummi elastsuse tõttu (loomulikult on see piiratud ja ebasoovitav ning pikas perspektiivis kahjustab torustikku ja ventiili).
3.2. Parim kohanemisvõime süsteemi rõhukõikumistega
Kummitihendid ei ole nii "haprad" kui metalltihendid; need kompenseerivad tihendusjoont rõhukõikumiste ajal automaatselt.
3.3. Madalaim kogu elutsükli maksumus
Kõvatihendiga liblikventiilid on vastupidavamad, kuid nende hind ja ajami kulud on kõrgemad.
Võrdluseks, vastupidavate liblikventiilide üldised investeerimis- ja hoolduskulud on säästlikumad.
4. Kokkuvõte
VäärtusElastsed liblikventiilidei ole lihtsalt "pehme tihendus"
Pehmelt tihendatud liblikventiilid võivad tunduda lihtsad, kuid tõeliselt suurepärased tooted on tagatud inseneritasemel range loogikaga, sealhulgas:
Täpne survetsooni disain
Kontrollitud kummi jõudlus
Ventiili korpuse ja varre geomeetriline sobitamine
Klapipesa kokkupaneku protsess
Pöördemomendi haldamine
Elutsükli testimine
Need on peamised kvaliteeti määravad tegurid, mitte "materjali nimetus" ja "välimusstruktuur".
MÄRKUS:* ANDMED viitavad sellele veebisaidile:https://zfavalves.com/blog/key-factors-that-determine-the-quality-of-soft-seal-butterfly-valves/
Postituse aeg: 09. detsember 2025