Fjärilsventiler är kvartsvarvskontroller kända för sin kompakta design, låga vikt och låga tryckfall. De reglerar vätskeflödet med hjälp av en skiva ("fjärilen") som roterar 90 grader runt en central eller förskjuten axel.
Baserat på förhållandet mellan skivan, skaftet och ventilkroppens tätningsyta, kategoriseras vridspjällsventiler i första hand i tre typer:
jag. Koncentrisk / nollförskjuten vridspjällsventil
Design & Princip
- Koncentricitet definierad: I denna grundläggande och mest ekonomiska design är de tre centrala punkterna - de stamaxel , den mitten av skivan , och rörledningscentrum — är alla inriktade på samma axel.
- Tätningsmekanism: Den använder vanligtvis en fjädrande säte (mjuk sits) gjord av ett elastomeriskt material (som EPDM eller NBR) eller PTFE-foder. Skivans kant gnuggar kontinuerligt mot det mjuka sätet under hela öppnings- och stängningsslaget. Tätning uppnås genom kompression och elastisk deformation av det mjuka sätet mot skivan.
Applikationsprofil
- Fördelar: Enkel konstruktion, lägsta kostnad, bubbeltät avstängning (klass VI) i lågtrycks- och lågtemperaturapplikationer.
- Nackdelar: Hög friktion och slitage på sätet, vilket begränsar dess användning i nötande eller högcykelmiljöer.
- Typiska applikationer: Vattenbehandling, allmän service, VVS-system och lågtrycksapplikationer som kräver enkel PÅ/AV-isolering.
II. Dubbelförskjuten vridspjällsventil (högpresterande)
Design & Princip
Double-Offset-designen introducerar två offset för att förbättra prestandan och minska friktionen jämfört med noll-offset-typen:
- Första offset (axelförskjutning): Skaftet är förskjutet från mitten av röret/ventilhålet.
- Andra offset (Plane Offset): Skaftet är förskjutet från mittlinjen på skivans tätningsyta.
- Tätningsmekanism: Denna geometri får skivan att lyfta av sätet omedelbart efter öppning och koppla in sätet endast under de sista få graderna av stängning. Detta minskar dramatiskt gnidningsfriktion och sätesslitage . De använder både mjuka säten (PTFE/RPTFE) och, vanligtvis, metallsäten.
Applikationsprofil
- Fördelar: Betydligt reducerat arbetsmoment och slitage, klarar högre tryckklasser (t.ex. ANSI Class 150/300), utmärkt för strypning (modulerande) service.
- Typiska applikationer: Kemisk process, olja och gas, raffinering och kraftgenereringssystem där medelhöga till höga tryck och temperaturer är involverade, och där en kombination av avstängning och flödeskontroll krävs.
III. Triple-Offset fjärilsventil (TOV)
Design & Princip
Triple-Offset vridspjällsventilen är den mest avancerade designen och introducerar en tredje, geometrisk offset för överlägsen tätning under kritiska, svåra serviceförhållanden:
- Första offset (Samma som dubbelförskjutning).
- Andra offset (Samma som dubbelförskjutning).
- Tredje offset (tätningsgeometri): Ventilsätet och skivtätningen är bearbetade till en excentrisk konprofil .
- Tätningsmekanism: Denna geometriska design säkerställer att skivtätningsringen griper in i kroppssätet i en friktionsfri, kamverkan . Skivan gör bara linjekontakt med sätet vid den absoluta stängningspunkten.
- Material: TOVs har nästan uteslutande en metall-till-metall tätning (hård försegling).
Applikationsprofil
- Fördelar: Uppnår sann, dubbelriktad noll läckage (bubbeltät) avstängning med metallsäten, lämplig för extrem hög temperatur och högt tryck, i sig brandsäker (enligt API 607/6FA-standarder).
- Typiska applikationer: Högtrycksånga, termisk vätska, kolväteservice, slipmedel och kritiska isoleringspunkter i industrier som t.ex. kraftproduktion, petrokemi, metallurgi och massa och papper . De ersätter ofta skrymmande, dyrare grind- eller klotventiler.
Beyond Type: Essential Design Variations
Utöver de tre funktionstyperna ovan klassificeras även vridspjällsventiler efter deras kroppsanslutningsstil och arbetssätt.
IV. Kroppsanslutningsstilar
Valet av anslutningssätt påverkar installation, underhåll och om ventilen kan användas i slutet av en rörledning (end-of-line service).
| Anslutningsstil | Beskrivning | Nyckelfunktion och applikation |
|---|---|---|
| Wafer | En tunn, kompakt kropp designad för att "sandwiches" mellan två rörflänsar med hjälp av långa bultar som passerar genom hela fläns-/ventilenheten. | Lägsta kostnad, lägsta vikt. Kan inte användas för end-of-line-service utan en blindfläns, eftersom röret på ena sidan måste förbli stöd. |
| Lug-stil | Ventilhuset har gängade bulthål (tappar) runt sin omkrets, vilket gör att den kan bultas direkt till varje rörfläns separat. | Idealisk för end-of-line service. Gör att röret på ena sidan kan tas bort utan att störa röret på andra sidan av ventilen. Högre kostnad än Wafer. |
| Flänsad | Ventilhuset har sina egna integrerade flänsar, liknande en traditionell sluss- eller klotventil. | Tyngst och dyrast. Används för stora rörstorlekar eller i applikationer som kräver maximal styrka och enkel inriktning. |
V. Aktiveringsmetoder
Vridspjällsventiler är kvartsvarvsventiler (90° drift) och kan manövreras på olika sätt:
| Aktiveringsmetod | Princip | Lämplighet och funktioner |
|---|---|---|
| Manuell | Drivs av a Spak (för mindre ventiler) eller en Växellåda/handratt (för större ventiler eller applikationer med högt vridmoment). | Enkel, låg kostnad, pålitlig. Bäst för ventiler som manövreras sällan eller där snabb stängningstid inte är kritisk. |
| Pneumatisk | Använder tryckluft (vanligtvis 60 till 125 PSI) för att driva en kolv eller kuggstångsmekanism för att rotera skaftet. | Snabbaste operationen (ofta 1 sekund eller mindre), lämplig för högcykel- och ON/OFF-applikationer, och i sig explosionssäker . Kan konfigureras som "felsäker" (t.ex. fjäderåtergång för att öppna eller stänga vid luftförlust). |
| Elektrisk | Använder en elmotor och växel för att generera roterande rörelse. | Högsta precision för modulering/strypning. Idealisk för fjärrkontroll, integration med DCS/PLC-system och applikationer där lufttillförsel inte är tillgänglig. Långsammare drift än pneumatisk. |
Vill du ha en specifik djupdykning i konstruktionsmaterial (kropp, skiva och säte) för dessa ventiltyper, eller kanske en uppdelning av flödesegenskaper ?
