Fiðrildalokar eru notaðir til að ræsa, stöðva eða stjórna flæði vökva eða lofttegunda um pípur. Þeir draga nafn sitt af vænglaga diskinum sem snýst innan í lokahúsinu og líkist hreyfingu fiðrildis. Meðal mismunandi gerða fiðrildaloka eru afkastamiklir fiðrildalokar (HPBV) og sammiðja fiðrildalokar tvær algengustu gerðirnar. Þessi samanburður mun brjóta niður muninn á þessum tveimur út frá mörgum víddum til að skýra hlutverk þeirra í iðnaði og sveitarfélögum.
| Eiginleiki | Sammiðja fiðrildaloki | Hágæða fiðrildaloki |
| Hönnun | Miðlægur stilkur og diskur | Offset stilkur með málmsæti |
| Þéttikerfi | Mjúkt teygjanlegt sæti | RPTFE sæti |
| Þrýstingsmat | Allt að 250 PSI | Allt að 600 PSI |
| Hitastigseinkunn | Allt að 180°C (356°F) | Allt að 260°C (536°F) |
| Slit og tár | Hærra vegna snertingar við sæti | Lægri vegna offset hönnunar |
| Hentugleiki umsóknar | Lágþrýstingsvökvar | Vökvar við meðalþrýsting og háan hita |
| Kostnaður | Neðri | Hærra |
1. Hönnun og smíði
Helsti munurinn á sammiðja fiðrildalokum og afkastamiklum fiðrildalokum liggur í burðarvirki þeirra, sérstaklega staðsetningu ventilstilks og ventildisks miðað við ventilhúsið og efnunum sem notuð eru.
1.1 Sammiðja fiðrildalokar
Sammiðja hönnunin er þekkt sem „núllfráviks“ eða „fjaðrandi sætis“ loki, þar sem ventilstöngullinn og ventildiskurinn eru beint miðaðir við miðju ventilhússins og rörgatsins. Þessi miðjustilling hefur engin frávik.
1.1.1 Hreyfing diska
Diskurinn snýst 90° um ás ventilstilksins og færist úr alveg opnum (samsíða rörinu) í alveg lokaðan (hornrétt á rörið) allan hreyfifærni sína.
1.1.2 Þéttibúnaður
Þéttingin næst með því að brún ventildisksins tengist saman við teygjanlegt gúmmílíkt ventilsæti (eins og EPDM, akrýl eða flúorgúmmí) sem klæðir innra yfirborð ventilhússins.
1.1.3 Efni
Ventilhúsið er venjulega úr mjög sterkum og tæringarþolnum efnum eins og steypujárni, sveigjanlegu járni eða jafnvel ryðfríu stáli fyrir minna krefjandi notkun, því gúmmísetan kemur í veg fyrir að vökvi snertist við ventilhúsið.
Diskurinn getur verið úr ryðfríu stáli, álbronsi, húðuðu sveigjanlegu járni eða alveg fóðraður með málmi, allt eftir því hversu tærandi vökvann er.
1.2 Háafkastamiklir fiðrildalokar
Venjulega tvöföld offset hönnun með tveimur lykil offsetum:
Stilkurinn er staðsettur fyrir aftan diskinn frekar en í gegnum miðju hans, og
Diskurinn og stilkurinn eru færðir frá miðlínu rörgatsins.
Sumar háþróaðar útgáfur eru með þreföldum offset, en tvöföld offset er staðalbúnaður í afkastamiklum gerðum.
1.2.1 Hreyfing diska
Vegna fráviksins snýst diskurinn eins og kamb, sem dregur úr snertingu við sætið.
1.2.2 Þéttibúnaður
Sætið er úr endingarbetra efni, svo sem styrktu Teflon, til að þola hærri þrýsting og hitastig. Ólíkt gúmmísætinu í sammiðja lokum er þéttingin þéttari og minna háð aflögun.
1.2.3 Efni
Húsið og diskurinn eru úr sterkum málmum, svo sem ryðfríu stáli, kolefnisstáli eða málmblöndum, til að þola erfiðar aðstæður.
1.3 Yfirlit: Áhrif hönnunar
Einfaldleiki sammiðja lokans gerir hann léttan og nettan, sem gerir hann tilvalinn fyrir beina uppsetningu. Hins vegar takmarkar það sveigjanleika hans að hann er byggður á sveigjanlegu gúmmísæti.
Offset hönnun og sterkari efni í afkastamiklum lokum auka endingu þeirra og aðlögunarhæfni, en á kostnað aukinnar flækjustigs og þyngdar.
---
2. Afköst
Afköst eru breytilegustu þættir þessara loka og sá sem notendur meta og hafa mestan áhuga á. Sérstaklega er greint hvað varðar þrýsting, hitastig, þéttingaráhrif og endingartíma.
2.1 Sammiðja fiðrildalokar
2.1.1 Þrýstigildi
Sammiðja fiðrildalokar þola almennt þrýsting allt að PN16, en það er mismunandi eftir stærð og efni. Yfir þessum þrýstingi getur gúmmísetan afmyndast eða bilað.
2.1.2 Hitastigsgildi
Hámarkshitastigið er 180°C (356°F), takmarkað af hitamörkum gúmmí- eða PTFE-sætisins. Hátt hitastig mun draga úr virkni teygjanleikans og skerða þéttingu.
2.1.3 Þéttingargeta
Það getur veitt áreiðanlega lokun í lágþrýstikerfum, en stöðug núningur milli ventildisksins og ventilsætisins veldur sliti, sem dregur úr virkni.
2.1.4 Þrýstingur
Þar sem fiðrildalokar henta betur til að opna og loka að fullu, ef þeir eru notaðir til að stjórna flæði, mun langtímaþvingun flýta fyrir sliti á lokasætinu, sem gerir það minna nákvæmt og endingargott.
2.1.5 Ending
Þar sem málm- eða styrktar lokar eru teygjanlegri eru þeir endingarbetri en gúmmí. Snúningshönnunin lengir endingartíma með því að takmarka núning.
2.2 Hágæða fiðrildaloki
2.2.1 Þrýstingsgildi
Vegna sterkrar uppbyggingar og frávikshönnunar sem dregur úr álagi á ventilsætið, þolir það þrýsting allt að PN16.
2.2.2 Hitastig
Þar sem ventilsætið notar RPTFE getur það starfað á skilvirkan hátt við hitastig allt að 536°F (280°C).
2.2.3 Þéttingargeta
Vegna nákvæmrar passunar á hliðraða ventildiskinum og endingargóða ventilsætinu er leki nánast enginn og yfirleitt næstum því loftþéttur. Þetta gerir hann tilvalinn fyrir mikilvæg verkefni.
2.2.4 Þrýstingur
Smíði og efni sem notuð eru í afkastamiklum fiðrildalokum gera þeim kleift að stjórna flæði nákvæmlega, jafnvel við mikinn þrýsting. Minnkuð snerting við sæti lágmarkar slit og viðheldur heilleika þéttisins yfir margar lotur.
2.2.5 Ending
Þar sem sæti úr málmi eða styrktum málmi eru þau endingarbetri en sæti úr gúmmíi. Hönnunin með hliðstæðum hliðum lengir endingartíma sinn með því að takmarka núning.
2.3 Yfirlit: Helstu atriði í frammistöðu
Sammiðja lokar henta fyrir lágþrýstings-, stöðugar aðstæður, en bila við meðal- og háþrýsting.
Háafkastamiklir lokar bjóða upp á betri áreiðanleika og endingartíma á hærri upphafskostnaði.
---
3. Umsóknir
Valið á milli miðlínu-fiðrildaloka og afkastamikla fiðrildaloka fer eftir sérstökum þörfum kerfisins sem þeir eru settir upp í.
3.1 Sammiðja fiðrildalokar
Fyrir lág- til meðalþrýstings-/hitakerfi þar sem kostnaður og einfaldleiki eru forgangsatriði.
Algeng notkun:
- Vatn og skólp: Vatnslagnir sveitarfélaga, áveitu- og skólpkerfi njóta góðs af hagkvæmni sinni og einangrun vökva.
- Matvæli og lyf: Gúmmísæti koma í veg fyrir að viðkvæmir vökvar mengist af ventilhúsinu.
- Gasveita: Lágþrýstingsgasleiðslur nota þetta til að kveikja/slökkva á kerfinu.
- Brunavarnir: Úðunarkerfi nýta sér hraða virkni og áreiðanleika við meðalþrýsting.
- Lágþrýstingsguf: Fyrir gufu allt að 250 PSI og 350°F.
3.2 Háafkastamiklir fiðrildalokar
Fyrir lágan til meðalþrýsting eða mikilvæg kerfi sem krefjast nákvæmni og endingar.
Algeng notkun:
- Olía og gas: Tekur á við hörð efni, jarðefnaeldsneyti og aðstæður á hafi úti með miklum þrýstingi og ætandi vökvum.
- Orkuframleiðsla: Stýrir háþrýstigufu og kælivatni í túrbínum og katlum.
- Efnavinnsla: Þolir ætandi vökva og viðheldur þéttri lokun í rokgjörnu umhverfi.
- HVAC: Fyrir stór kerfi sem krefjast nákvæmrar flæðistýringar.
- Skipasmíði: Þolir sjávaraðstæður og vökvastjórnun við háþrýsting.
3.3 Skörun og munur á forritum
Þó að báðir lokar stjórni flæði, þá eru sammiðja lokar ráðandi í kostnaðarnæmum og minna krefjandi umhverfum, en afkastamiklir lokar eru æskilegri fyrir iðnaðarferla þar sem bilun getur haft alvarlegar afleiðingar.
---
4. Rekstrarleg atriði
Auk hönnunar og notkunar gegna hagnýtir þættir eins og uppsetning, viðhald og samþætting kerfa einnig hlutverki.
4.1 Uppsetning
- Sammiðja: Einfaldari uppsetning vegna léttari þyngdar og einfaldari flanssamhæfni.
- Mikil afköst: Nákvæm röðun er nauðsynleg vegna offset-hönnunar og þyngd þess krefst sterkari stuðnings.
4.2 Viðhald
- Sammiðja: Viðhald beinist að því að skipta um gúmmísætið, sem er tiltölulega fljótleg og ódýr viðgerðaraðferð. Hins vegar getur tíð slit aukið niðurtíma í kerfum með mikla hringrás.
- Mikil afköst: Viðhald er sjaldgæfara vegna endingargóðs sætis, en viðgerðir (t.d. að skipta um sæti) eru dýrari og tæknilegri og krefjast yfirleitt fagfólks með sérhæfðum verkfærum.
4.3 Þrýstingsfall
- Sammiðja: Miðjulaga diskar skapa meiri ókyrrð þegar þeir eru að hluta opnir, sem dregur úr skilvirkni í inngjöf.
- Mikil afköst: Offset diskar bæta flæðiseiginleika, draga úr holum og þrýstingsfalli, sérstaklega við mikinn hraða.
4.4 Virkjun
Báða lokana er hægt að nota með handvirkum, loftknúnum eða rafknúnum stýribúnaði, en afkastamiklir lokar eru oft paraðir við háþróaða stýringu fyrir nákvæma sjálfvirkni í iðnaðarumhverfi.
---
5. Kostnaðar- og líftímagreining
5.1 Upphafskostnaður
Sammiðja lokar eru mun ódýrari vegna þess að þeir eru tiltölulega einfaldar í smíði og nota minna efni. Þetta á ekki við um afkastamikla fiðrildaloka.
5.2 Líftímakostnaður
Háafkastamiklir lokar eru almennt hagkvæmari með tímanum vegna þess að þeir þurfa sjaldnar viðhald og skipti. Í mikilvægum kerfum getur áreiðanleiki þeirra einnig dregið úr kostnaði við niðurtíma.
---
6. Niðurstaða: Yfirlit yfir kosti og galla
6.1 Sammiðja fiðrildaloki
6.1.1 Kostir:
- Hagkvæmni: Lægri framleiðslu- og efniskostnaður gefur því fjárhagslegan forskot.
- Einföld hönnun: Auðvelt í uppsetningu, notkun og viðhaldi, með færri hreyfanlegum hlutum.
- Vökvaeinangrun: Gúmmísæti vernda ventilhúsið, sem gerir kleift að nota ódýrari efni og viðhalda hreinleika vökvans.
- Léttleiki: Tilvalið fyrir notkun þar sem þyngd skiptir máli.
6.1.2 Ókostir:
- Takmarkað svið: Efri mörk eru 250 PSI og 356°F, sem takmarkar notkun þess við erfiðar aðstæður.
- Viðkvæmt fyrir sliti: Stöðug núningur á sæti getur leitt til skerts afkösts og krefst tíðara viðhalds.
- Léleg afköst háþrýstingsþrýstijafnunar: Missir nákvæmni og þéttingu undir þrýstingi.
6.2 Háafkastamiklir fiðrildalokar
6.2.1 Kostir:
- Mikil afkastageta: Þolir meðal- til mikinn þrýsting (allt að 600 PSI) og hitastig (allt að 536°F).
- Langur endingartími: Minnkað slit á sæti og endingargott efni lengja endingartíma.
- Nákvæmni: Framúrskarandi inngjöf og lokun, jafnvel við krefjandi aðstæður.
- Fjölhæfni: Hentar fyrir fjölbreytt úrval vökva og umhverfis.
6.2.2 Ókostir:
- Hærri kostnaður: Dýr efni og flókin hönnun auka upphafsfjárfestingu.
- Flækjustig: Uppsetning og viðgerðir krefjast meiri sérfræðiþekkingar.
- Þyngd: Þyngri smíði getur flækt uppsetningu á sumum kerfum.
Sammiðja fiðrildalokar og afkastamiklir fiðrildalokar þjóna mismunandi sviðum í vökvastýringu. Núllmótunarhönnun gúmmísætis sammiðja lokans gerir hann að hagnýtum og hagkvæmum valkosti fyrir miðlungsmikla notkun eins og vatnsveitu, matvælavinnslu eða brunavarnir. Ef afköst og seigla eru óumdeilanleg, þá er afkastamikill fiðrildaloki svarið. Fyrir jarðlagðar notkunarleiðslur (eins og neðanjarðar) er hægt að nota báðar aðferðirnar, en léttari þyngd og lægri kostnaður sammiðja lokans ræður yfirleitt ríkjum nema erfiðar aðstæður krefjist annars.