Seigjanlegir fiðrildalokarEru mest notaða gerð fiðrildaloka í iðnaðarleiðslum. Þeir nota teygjanlegt efni eins og gúmmí sem þéttiefni og reiða sig á „efnisþol“ og „byggingarþjöppun“ til að ná fram þéttihæfni.
Þessi grein kynnir ekki aðeins uppbyggingu, notkun og efni, heldur greinir þau einnig frá almennri þekkingu til ítarlegrar rökfræði.
1. Grunnskilningur á sveigjanlegum fiðrildalokum (stutt lýsing)
1.1 Grunnbygging
Ventilhús:Venjulega af gerðinni obláta, lugga eða flans.
Lokadiskur:Hringlaga málmplata sem þjappar gúmmísætinu saman þegar það er lokað til að mynda þéttingu.
Ventilsæti:Úr teygjanlegu efnum eins og NBR/EPDM/PTFE/gúmmífóðruðu, sem virkar í samvinnu við ventildiskinn.
Ventilstöngull:Notar að mestu leyti ein- eða tvíása hönnun.
Stýribúnaður:Handfang, ormgír, rafmagns-, loftknúinn o.s.frv.
1.2 Algengir eiginleikar
Þéttingarstig nær venjulega engum leka.
Lágt verð og fjölbreytt úrval af notkun.
Aðallega notað í lág- til meðalþrýstingskerfum eins og vatns-, loftræsti-, hitunar- og kælikerfum og léttum efnaiðnaði.
2. Misskilningur um seiglufiðrandi fiðrildaloka
2.1 Kjarni þéttingar er seigla gúmmísins
Margir trúa: „Seigjanleg sæti reiða sig á seigju úr gúmmíi til að þétta sig.“
Hin sanna kjarni innsiglunar er:
Ventilhús + miðfjarlægð ventilstönguls + þykkt ventildisks + innfellingaraðferð ventilsætis
Saman mynda þau „stýrt þjöppunarsvæði“.
Einfaldlega sagt:
Gúmmíið má ekki vera of laust eða of þétt; það byggir á „þéttisvæði“ sem er stjórnað af nákvæmni í vinnslu.
Hvers vegna er þetta afar mikilvægt?
Ófullnægjandi þjöppun: Lokinn lekur þegar hann er lokaður.
Of mikil þjöppun: Mjög mikið tog, ótímabær öldrun gúmmísins.
2.2 Er straumlínulagaðri disklaga lögun orkusparandi?
Algeng skoðun: Straumlínulagaðar lokar geta dregið úr þrýstingstapi.
Þetta er rétt samkvæmt kenningunni um „vökvamekaník“, en það á ekki að fullu við um raunverulega notkun seigra fiðrildaloka.
Ástæða:
Helsta ástæða þrýstingstaps í fiðrildalokum er ekki lögun lokadisksins, heldur „örrásargöngáhrif“ sem orsakast af samdrætti gúmmísins í lokasætinu. Ef lokadiskurinn er of þunnur getur hann ekki veitt nægilegan snertiþrýsting, sem getur leitt til ósamfelldra þéttilína og leka.
Straumlínulagaður ventildiskur getur valdið hvössum álagi á gúmmíið og stytt líftíma þess.
Þess vegna er „stöðugleiki þéttilínunnar“ forgangsraðað framar hagræðingu við hönnun mjúksættra fiðrildaloka.
2.3 Mjúksætis fiðrildalokar eru aðeins með miðlínubyggingu
Það er oft sagt á netinu að sérkennilegir fiðrildalokar ættu að nota harða málmþétti.
Hins vegar sýnir reynsla úr verkfræðiheiminum að:
Tvöföld miðskekkja bætir verulega líftíma seigra fiðrildaloka.
Ástæða:
Tvöföld miðskekkja: Ventilskífan snertir aðeins gúmmíið síðustu 2-3° lokunarinnar, sem dregur verulega úr núningi.
Lægra tog, sem leiðir til hagkvæmara vals á stýribúnaði.
2.4 Aðalatriðið varðandi gúmmísætið er „efnisheitið“*
Flestir notendur einbeita sér aðeins að:
EPDM
NBR
Viton (FKM)
En það sem raunverulega hefur áhrif á lífslíkur er:
2.4.1 Hörkuefni við strönd:
Til dæmis er Shore A hörkustig EPDM ekki dæmi um „því mýkra því betra.“ Venjulega er 65-75 besti jafnvægispunkturinn, sem nær engum leka við lágan þrýsting (PN10-16).
Of mjúkt: Lítið tog en rifnar auðveldlega. Í háþrýstingstoppum (>2 MPa) eða ókyrrðarumhverfi þjappast mjúkt gúmmí of mikið saman, sem veldur aflögun við útpressun. Þar að auki mýkir hátt hitastig (>80°C) gúmmíið enn frekar.
Of hart: Erfitt að þétta, sérstaklega í lágþrýstingskerfum (<1 MPa), þar sem ekki er hægt að þjappa gúmmíinu nægilega saman til að mynda loftþétt viðmót, sem leiðir til örleka.
2.4.2 Vúlkaniseringarhitastig og herðingartími
Vúlkaniseringarhitastig og herðingartími stjórna þvertengingu gúmmísameindakeðjanna og hafa bein áhrif á stöðugleika netbyggingarinnar og langtímaafköst. Algengt hitastig er 140-160°C, 30-60 mínútur. Of hátt eða of lágt hitastig leiðir til ójafnrar herðingar og hraðari öldrunar. Fyrirtækið okkar notar almennt fjölþrepa vúlkaniseringu (forherðingu við 140°C, síðan eftirherðingu við 150°C). 2.4.3 Þjöppunarþjöppun
Þjöppunarteygja vísar til þess hlutfalls varanlegrar aflögunar sem gúmmí verður fyrir við stöðugt álag (venjulega 25%-50% þjöppun, prófað við 70°C/22 klst., ASTM D395) og getur ekki náð sér að fullu. Kjörgildi fyrir þjöppunarteygja er <20%. Þetta gildi er „flöskuhálsinn“ fyrir langtímaþéttingu lokans; langvarandi hár þrýstingur leiðir til varanlegra bila sem mynda leka.
2.4.4 Togstyrkur
A. Togstyrkur (venjulega >10 MPa, ASTM D412) er hámarksálag sem gúmmí þolir áður en það brotnar og er afar mikilvægt fyrir slitþol og rifþol ventilsætisins. Gúmmíinnihald og kolsvörthlutfall ákvarða togstyrk ventilsætisins.
Í fiðrildalokum standast það klippingu frá brún ventildisksins og áhrifum vökva.
2.4.5 Stærsta falda hættan sem fylgir fiðrildalokum er leki.
Í verkfræðilegum slysum er leki oft ekki stærsta vandamálið, heldur frekar aukning á togkrafti.
Það sem raunverulega leiðir til kerfisbilunar er:
Skyndileg aukning á togi → skemmdir á sníkjuhjóli → stýribúnaður sleppir → loki festist
Af hverju eykst togkrafturinn skyndilega?
- Háhitaþensla á ventilsætinu
- Vatnsupptaka og útþensla gúmmísins (sérstaklega EPDM úr lélegum gæðum)
- Varanleg aflögun gúmmísins vegna langvarandi þjöppunar
- Óviðeigandi hönnun á bilinu milli ventilstilks og ventildisks
- Ventilsætið ekki rétt brotið í eftir að það var skipt út
Þess vegna er „togkúrfan“ mjög mikilvæg vísbending.
2.4.6 Nákvæmni í vinnslu lokahússins er ekki ómerkileg.
Margir telja ranglega að þétting mjúksættra fiðrildaloka byggist aðallega á gúmmíi, þannig að nákvæmnikröfur lokahússins eru ekki miklar.
Þetta er algjörlega rangt.
Nákvæmni lokahússins hefur áhrif á:
Dýpt lokasætisrásar → frávik í þjöppun þéttingar, sem auðveldlega veldur rangri stillingu við opnun og lokun.
Ófullnægjandi afsnið á brún raufarinnar → rispur við uppsetningu ventilsætis
Villa í miðjufjarlægð lokadisksins → staðbundin of mikil snerting
2.4.7 Kjarninn í „fiðrildalokum sem eru fóðraðir með gúmmíi/PTFE“ er lokadiskurinn.
Kjarninn í uppbyggingu sem er fullkomlega gúmmí- eða PTFE-fóðruð er ekki að „hafa stærra svæði sem virðist tæringarþolið“ heldur að koma í veg fyrir að miðillinn komist inn í örrásirnar inni í lokahúsinu. Mörg vandamál með ódýrum fiðrildalokum stafa ekki af lélegum gúmmígæðum, heldur frekar:
Ekki er rétt tekið á „kýlaga bilinu“ við samskeyti ventilsætisins og hússins.
Langtíma vökvaeyðing → örsprungur → blöðrur og bungur í gúmmíi
Síðasta skrefið er staðbundið bilun í ventilsætinu.
3. Hvers vegna eru sveigjanlegir fiðrildalokar notaðir um allan heim?
Auk lágs kostnaðar eru þrjár dýpri ástæður:
3.1. Mjög mikil bilunarþol
Í samanburði við málmþéttingar hafa gúmmíþéttingar, vegna framúrskarandi teygjanleika, mikla þol gegn frávikum við uppsetningu og smávægilegum aflögunum.
Jafnvel mistök í forsmíði pípa, frávik í flansum og ójafnt álag á bolta eru gleypt af teygjanleika gúmmísins (auðvitað er þetta takmarkað og óæskilegt og mun valda einhverjum skemmdum á pípunum og lokanum til lengri tíma litið).
3.2. Besta aðlögunarhæfni að sveiflum í kerfisþrýstingi
Gúmmíþéttingar eru ekki eins „brothættar“ og málmþéttingar; þær bæta sjálfkrafa upp þéttilínuna við þrýstingssveiflur.
3.3. Lægsti heildarkostnaður líftíma
Harðlokaðir fiðrildalokar eru endingarbetri en kostnaðurinn og kostnaður við stýribúnaðinn eru hærri.
Til samanburðar eru heildarfjárfestingar- og viðhaldskostnaður seigra fiðrildaloka hagkvæmari.
4. Niðurstaða
GildiSeigjanlegir fiðrildalokarer ekki bara „mjúk þétting“
Mjúkþéttir fiðrildalokar geta virst einfaldir, en sannarlega framúrskarandi vörur eru studdar af ströngum verkfræðilegum rökum, þar á meðal:
Nákvæm hönnun þjöppunarsvæða
Stýrð gúmmíframmistaða
Rúmfræðileg samsvörun lokahúss og stilks
Aðferð við samsetningu lokasætis
Togstýring
Lífsferilsprófanir
Þetta eru lykilþættirnir sem ákvarða gæði, ekki „heiti efnis“ og „útlit og uppbygging“.
ATHUGIÐ:* GÖGN vísar til þessarar vefsíðu:https://zfavalves.com/blog/key-factors-that-determine-the-quality-of-soft-seal-butterfly-valves/
Birtingartími: 9. des. 2025