În sectorul controlului fluidelor industriale,valve fluturejoacă un rol esențial în reglarea, direcționarea și izolarea fluxului de lichide, gaze și suspensii în conducte. O vană fluture cu flanșă este un tip de conexiune, având flanșe integrate la ambele capete ale corpului vanei, permițând conexiuni sigure cu șuruburi la flanșele țevilor.
Mecanismul de rotație cu un sfert de tură al unuirobinet fluture cu flanșăo diferențiază de valvele liniare, cum ar fi valvele cu poartă sau cu glob, oferind avantaje în ceea ce privește viteza și eficiența spațiului.
Acest articol va aprofunda detaliile vanelor fluture cu flanșe, acoperind designul, tipurile, materialele, aplicațiile, avantajele și dezavantajele acestora, instalarea, întreținerea, comparațiile cu alte vane și tendințele viitoare.
1. Definiție și principiu de funcționare
O vană fluture cu flanșă este o vană cu mișcare de rotație de 90 de grade, caracterizată printr-un disc care controlează curgerea fluidului prin rotația tijei. Corpul vanei are flanșe la ambele capete pentru conexiuni directe cu șuruburi la conductă. Vanele fluture cu flanșă au flanșe ridicate sau plate cu găuri pentru șuruburi, oferind o conexiune mai robustă și mai stabilă, potrivită pentru aplicații de joasă, medie și înaltă presiune, precum și pentru diametre mici, medii și mari.
Principiul de funcționare este simplu și eficient. O supapă este alcătuită dintr-un corp de supapă, discul supapei, tija supapei, scaunul supapei și un actuator. Atunci când o manetă sau un angrenaj este acționată sau tija supapei este rotită de un actuator automat, discul supapei se rotește dintr-o poziție paralelă cu calea de curgere (complet deschisă) într-o poziție perpendiculară (complet închisă). În poziția deschisă, discul supapei este aliniat cu axa conductei, reducând la minimum rezistența la curgere și pierderea de presiune. Când este închisă, discul supapei etanșează pe scaunul din interiorul corpului supapei.
Acest mecanism permite o acționare rapidă a supapei, necesitând de obicei doar o rotație de 90 de grade, fiind mai rapid decât supapele multi-tură. Supapele fluture cu flanșă pot gestiona fluxul bidirecțional și sunt de obicei echipate cu scaune elastice sau metalice pentru a asigura o închidere etanșă. Designul lor le face deosebit de potrivite pentru sistemele care necesită comutări frecvente sau unde spațiul este limitat.
2. Componente
Componentele principale includ:
- Corpul supapeiCarcasa exterioară, de obicei o construcție cu flanșă dublă, asigură conexiuni structurale și adăpostește componentele interne. Oțelul carbon este utilizat pentru uz general, oțelul inoxidabil pentru rezistență la coroziune, bronzul nichel-aluminiu pentru medii marine și oțelul aliat pentru condiții extreme.
- Discul supapei:Elementul rotativ, disponibil în variante aerodinamice sau plate, controlează debitul. Discul poate fi centrat sau decalat pentru a îmbunătăți performanța. Este fabricat din oțel inoxidabil, bronz cu aluminiu sau acoperit cu nailon pentru o rezistență îmbunătățită la uzură.
- TulpinăArborele care conectează discul supapei la actuator transmite forța de rotație. Oțelul inoxidabil sau aliajele de înaltă rezistență suportă cuplul.
Se utilizează în mod obișnuit tije cu ax traversant sau din două piese, echipate cu etanșări pentru a preveni scurgerile.
- ScaunSuprafața de etanșare este realizată dintr-un material elastomeric, cum ar fi EPDM sau PTFE. EPDM (-20°De la F la 250°F), BUNA-N (0°De la F la 200°F), Viton (-10°De la F la 400°F), sau PTFE (-100°De la F la 450°F) se utilizează pentru etanșări moi; materiale metalice precum oțelul inoxidabil sau Inconelul se utilizează pentru etanșări dure la temperaturi ridicate.
- ActuatorAcționat manual (mâner, angrenaj) sau cu acționare electrică (pneumatic, electric).
- Garnituri și etanșăriAsigurați etanșări între componente și la conexiunile cu flanșe.
Aceste componente lucrează împreună pentru a oferi un control fiabil al debitului.
3. Tipuri de robinete fluture cu flanșă
Vanele fluture cu flanșe pot fi clasificate după cum urmează, în funcție de alinierea discului, metoda de acționare și tipul de corp.
3.1 Aliniere
- Concentric (decalaj zero): Tija supapei se extinde prin centrul discului și are un scaun elastic. Această supapă este potrivită pentru aplicații de joasă presiune cu temperaturi de până la 250°F.
- Decalaj dublu: Tija supapei este decalata în spatele discului și descentrată, reducând uzura scaunului. Această supapă este potrivită pentru aplicații de presiune medie și temperaturi de până la 400°F.
- Decalaj triplu: Unghiul conic mărit al scaunului creează o etanșare metal-metal. Această supapă este potrivită pentru presiuni ridicate (până la Clasa 600) și temperaturi ridicate (până la 1200°F) aplicații și îndeplinește cerințele de zero scurgeri.
3.2 Metoda de acționare
Tipurile de acționare includ manuală, pneumatică, electrică și hidraulică pentru a se potrivi diverselor cerințe de operare.
4. Aplicații industriale
Vanele fluture cu flanșe sunt utilizate pe scară largă în următoarele sectoare:
- Tratarea apei și a apelor uzate: Utilizată pentru reglarea debitului în stațiile de epurare și sistemele de deviere. - Prelucrare chimică: Manipularea acizilor, bazelor și solvenților necesită materiale rezistente la coroziune.
- Petrol și gaze: Conducte pentru țiței, gaze naturale și procese de rafinare.
- Sisteme HVAC: Controlează debitul de aer și apă în rețelele de încălzire și răcire.
- Generarea de energie: Gestionează aburul, apa de răcire și combustibilul.
- Alimente și băuturi: Design igienic pentru manipularea aseptică a fluidelor.
- Farmaceutic: Control precis în medii sterile.
- Marină, celuloză și hârtie: Utilizat pentru prelucrarea apei de mare, a celulozei și a substanțelor chimice.
5. Avantajele și dezavantajele robinetelor fluture cu flanșă
5.1 Avantaje:
- Compact și ușor, reducând costurile de instalare și spațiul necesar.
- Funcționare rapidă la un sfert de tură și răspuns rapid.
- Costuri mai mici pentru diametre mai mari.
- Pierdere redusă de presiune la deschidere, eficientă din punct de vedere energetic și eficientă.
- Potrivit pentru comutarea fluidelor cu performanțe excelente de etanșare.
- Ușor de întreținut și compatibil cu sistemele de automatizare.
5.2 Dezavantaje:
- Discul supapei blochează calea de curgere atunci când este deschis, rezultând o oarecare pierdere de presiune. - Capacitate de strangulare limitată în aplicații de înaltă presiune, putând cauza cavitație.
Scaunele de supapă moi se uzează mai repede în medii abrazive.
Închiderea prea rapidă poate provoca lovituri de berbec.
- Unele modele necesită cupluri inițiale mai mari, necesitând actuatoare mai puternice.
6. Cum se instalează o vană fluture
În timpul instalării, aliniați flanșa valvei cu flanșa țevii, asigurându-vă că găurile șuruburilor se potrivesc.
Introduceți o garnitură pentru etanșare.
Fixați cu șuruburi și piulițe, strângând uniform pentru a preveni deformarea.
Robinetele cu flanșă dublă necesită alinierea simultană a ambelor părți; robinetele cu șuruburi pot fi prinse cu șuruburi pe o parte odată.
Verificați libertatea de mișcare a discului prin acționarea ciclică a supapei înainte de presurizare.
Când este instalată vertical, tija valvei trebuie poziționată orizontal pentru a preveni acumularea de sedimente.
Respectați întotdeauna instrucțiunile producătorului și standardele de testare, cum ar fi API 598.
7. Standarde și reglementări
Vane fluture cu flanșătrebuie să respecte standardele de siguranță și interoperabilitate:
- Design: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Testare: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Flanse: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Certificari: CE, SIL3, API 607(siguranța la incendiu).
8. Comparație cu alte valve
Comparativ cu robinetele cu sertar, robinetele fluture cu flanșe funcționează mai rapid și oferă capacități de strangulare, dar sunt puțin mai puțin rezistente la curgere.
Comparativ cu robinetele cu bilă, acestea sunt mai economice pentru diametre mai mari, dar prezintă o pierdere de presiune mai mare la deschidere.
Vanele globulare oferă o precizie mai bună de strangulare, dar sunt mai mari și mai scumpe.
Per total, robinetele fluture excelează în aplicații cu constrângeri de spațiu și costuri reduse.