Sjedalo ventila leptiraste zaklopke ključna je brtvena komponenta unutar leptiraste zaklopke. Njegova glavna funkcija je kontakt s pločom leptiraste zaklopke (diskom ventila) i stvaranje brtvene površine kada je ventil zatvoren kako bi se spriječilo curenje medija. Točnije,sjedište leptirastog ventilaMože se ugraditi na unutarnju stijenku tijela ventila ili dizajnirati tako da se integrira s leptirastom pločom, oslanjajući se na svoj materijal i strukturu kako bi se postigao dobar učinak brtvljenja.
1. Uvod u klasifikaciju sjedišta leptirastog ventila
1. 1 Klasifikacija prema materijalu
A. Elastično meko sjedište ventila
Obično se odnosi na materijale kao što su guma, silikon, politetrafluoroetilen (PTFE).
Prednosti: dobra brtvena svojstva, brz odziv, pogodno za niske temperature, niski tlak i nisko korozivne medije (osim PTFE-a).
Nedostaci: slaba otpornost na habanje, vijek trajanja je ograničen starenjem materijala.
B. Metalno sjedište ventila
Izrađen od nehrđajućeg čelika, ugljičnog čelika ili drugih metalnih materijala.
Prednosti: otpornost na visoke temperature, otpornost na visoki tlak, jaka otpornost na habanje, pogodno za teške radne uvjete.
Nedostaci: visoki zahtjevi za brtvljenje metala na metal, stroga točnost obrade i zahtjevi za ugradnju.
C. Kompozitno sjedište ventila
Kombinira prednosti metala i mekih materijala, obično prekrivajući metalnu strukturu elastičnim materijalima poput grafita.
Ne samo da može osigurati dobre performanse brtvljenja, već i poboljšati otpornost na habanje i vijek trajanja.
1.2. Klasifikacija prema strukturnom obliku
A. Tvrdo stražnje sjedalo
Sjedalo ventila i stražnja strana su integralno oblikovani, s jednostavnom strukturom, a brtvena površina čvrsto prianja uz tijelo ventila.
Nedostatak ovogatvrdo stražnje sjedište ventilajest da kada se sjedište ventila istroši ili ostari, cijeli leptirasti ventil potrebno je rastaviti radi zamjene.
B. Uklonjivo mekano sjedalo
Themeko sjedište ventilaima dizajn lastin repa i može se zasebno rastaviti i zamijeniti.
Prednost je što je jednostavno održavati i produžava vijek trajanja leptiraste zaklopke u cjelini.
1.3. Prema posebnom dizajnu
A. Dvostruki ekscentrični leptir ventil
Leptir ploča se pomiče duž dvije ekscentrične osi kada je zatvorena kako bi se smanjilo trenje kontakta sa sjedištem ventila.
Prednosti su smanjeno trošenje, produženi vijek trajanja sjedišta ventila i poboljšane performanse brtvljenja.
B. Trostruki ekscentrični leptir ventil
Daljnji dizajn temeljen na dvostrukoj ekscentričnosti omogućuje leptirastoj ploči i metalnom sjedištu ventila postizanje preciznog kontakta metala s metalom.
Može postići pravi učinak nultog curenja i pogodan je za zahtjevne radne uvjete (kao što su mediji visoke temperature i visokog tlaka).
Različite vrste materijala sjedišta ventila imaju različita fizikalna i kemijska svojstva te su prikladni za različite radne uvjete. U ovom članku uglavnom proučavamo i uspoređujemo glavne vrste, performanse i primjenu elastičnih sjedišta ventila.
Uobičajeno korištena elastična sjedišta ventila na tržištu su NBR, EPDM, VITON (FKM), prirodna guma (NR), silikon (silikonska guma), poliuretan (PU), hidrogenirana nitrilna guma (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Usporedba svojstava materijala sjedišta ventila
| Materijal | NBR (nitrilna guma) | EPDM (etilen propilen dien monomerna guma) | VITON (FKM/fluorougljična guma) | NR (Prirodni kaučuk) | Silikonska guma | PU (poliuretan) | HNBR (hidrogenirana nitrilna guma) | HYPALON (CSM/klorosulfonirana polietilenska guma) | PTFE (politetrafluoroetilen, teflon) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Otpornost na ulje | Izvrsno | Siromašno | Izvanredno (otporno na goriva i kemikalije) | Siromašno | Siromašno | Umjereno | Izvrsno (otporno na ulje, gorivo i maziva) | Umjereno | Izvrsno (najbolja kemijska otpornost) |
| Kemijska otpornost | Umjereno, otporno na blage kiseline i baze | Izvrsno (otporno na kiseline, baze i oksidanse) | Izvrsno (otporno na kiseline, baze, organska otapala) | Umjereno | Izvrsno (otporno na oksidanse, nije toksično) | Umjereno | Dobro (otporno na blage kiseline i baze) | Izvrsno (otporno na kiseline, baze i oksidanse) | Izvrsno (otporno na sve kemikalije) |
| Raspon temperature (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (kratkotrajno do 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Otpornost na habanje | Dobro | Umjereno | Dobro | Izvrsno (vrhunska otpornost na habanje) | Umjereno | Izvrsno (najbolja otpornost na habanje) | Izvrsno | Dobro | Loše (lako se troši) |
| Otpornost na vodu | Umjereno | Izvrsno (pogodno za vruću vodu i paru) | Umjereno | Dobro | Izvrsno (prehrambene kvalitete) | Umjereno | Dobro | Izvrsno | Izvrsno (vodootporno) |
| Otpornost na vremenske uvjete (UV/ozon) | Loše (lako stari) | Izvrsno (visoka otpornost na vremenske uvjete) | Dobro | Umjereno | Izvrsna (otpornost na ekstremne vremenske uvjete) | Umjereno | Izvrsno (visoka otpornost na vremenske uvjete) | Izvanredna (vrhunska otpornost na vremenske uvjete) | Izvrsna (otpornost na UV zračenje i starenje) |
| Fleksibilnost | Dobro | Izvrsno | Umjereno | Izvrsno | Izvrsno | Dobro | Izvrsno | Dobro | Tvrdo (nisko trenje) |
| Glavne primjene | Gorivo, ulje za podmazivanje, hidraulični uljni sustavi, industrijske brtve | Sustavi za vodoopskrbu i odvodnju, kemijski cjevovodi, parni sustavi, vanjska oprema | Kemijske primjene na visokim temperaturama, sustavi goriva, zrakoplovstvo, petrokemija | Rudarstvo, oprema otporna na habanje, mehaničke obloge | Hrana, farmaceutski proizvodi, brtvljenje elektronike, primjene na visokim i niskim temperaturama | Mehaničko brtvljenje, oprema otporna na habanje, rudarstvo, hidraulički sustavi | Petrokemija, automobilska industrija, visokotemperaturna uljna brtvila | Kemijska industrija, korozivne okoline, vanjska oprema, brtvljenje otporno na ozon | Jake korozivne kemikalije, farmaceutski proizvodi, brtvljenje prehrambene kvalitete, brtvljenje na visokim temperaturama |
3. Prikladni radni uvjeti za materijale sjedišta ventila
| Materijal | Otpornost na gorivo/ulje | Otpornost na kiseline/baze | Otpornost na visoke temperature | Otpornost na niske temperature | Otpornost na vodu | Otpornost na habanje | Otpornost na vremenske uvjete (vanjski, ozon) | Prehrambene kvalitete |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| VITON | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Silikon | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| HYPALON | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Preporuke za odabir materijala
· Za primjenu s gorivom, uljem ili hidrauličkim uljem → NBR, HNBR, VITON
· Za otpornost na kiseline/baze i kemikalije → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Za otpornost na visoke temperature (>150°C) → VITON, silikon, HYPALON, PTFE
· Za primjenu na niskim temperaturama (<-40°C) → NR, silikon, PTFE
· Za visoku otpornost na habanje i abraziju (rudarstvo, strojevi) → NR, PU, HNBR
· Za primjenu u pitnoj vodi i prehrambenoj industriji → EPDM, silikon, PTFE
· Za vanjsku otpornost i otpornost na ozon → EPDM, HYPALON, silikon, PTFE
5. Zaključak
· NBR (nitrilni kaučuk): Najbolji za primjene na bazi ulja kao što su gorivo, hidraulično ulje, ali nije prikladan za visoke temperature i kiseline/baze.
· EPDM (etilen propilenska guma): Idealan za sustave za obradu vode, kemijske i parne sustave; vrlo otporan na vremenske uvjete, ali ne i na ulje.
· VITON (fluorougljična guma): Izvrstan za visoke temperature, jake kiseline/baze i primjenu u gorivima.
· NR (Prirodni kaučuk): Vrhunska otpornost na abraziju, koristi se u rudarstvu i strojevima, ali nije otporna na kemikalije.
· Silikonska guma: Izvrsna za visoke/niske temperature, primjenu u prehrambenoj industriji, ali nedostaje otpornosti na habanje.
· PU (poliuretan): Najbolji za ekstremnu otpornost na habanje, koristi se u hidrauličkim brtvama i rudarskim primjenama.
· HNBR (hidrogenirana nitrilna guma): Bolja od NBR-a u primjenama na visokim temperaturama i otporna na habanje, koristi se u petrokemijskoj industriji.
· HYPALON (CSM/klorosulfonirana polietilenska guma): Najbolji za otpornost na kiseline/baze i vremenske uvjete, idealan za brtvljenje otporno na kemikalije i ozon.
· PTFE (politetrafluoroetilen): Kemijski najotporniji, idealan za visoke temperature, korozivne okoline i preradu hrane.