Elastični leptir ventilisu najčešće korištena vrsta leptirastih ventila u industrijskim cjevovodima. Koriste elastične materijale poput gume kao brtvenu površinu, oslanjajući se na "otpornost materijala" i "strukturnu kompresiju" kako bi postigli performanse brtvljenja.
Ovaj članak ne samo da predstavlja strukturu, upotrebu i materijale, već ih i analizira od općeg znanja do dubinske logike.
1. Osnovno razumijevanje elastičnih leptirastih ventila (kratki opis)
1.1 Osnovna struktura
Tijelo ventila:Obično tipa pločice, tipa s ušicama ili tipa s prirubnicom.
Disk ventila:Kružna metalna ploča koja pri zatvaranju komprimira gumeno sjedište kako bi stvorila brtvljenje.
Sjedalo ventila:Izrađen od elastičnih materijala kao što su NBR/EPDM/PTFE/guma, koji rade zajedno s diskom ventila.
Stablo ventila:Uglavnom koristi dizajn s jednim ili dvama vratilima.
Pogon:Ručka, pužni prijenosnik, električni, pneumatski itd.
1.2 Uobičajene značajke
Razina brtvljenja obično postiže nulto curenje.
Niska cijena i širok raspon primjena.
Uglavnom se koristi u sustavima niskog do srednjeg tlaka kao što su vodovod, klimatizacija, HVAC i laka kemijska industrija.
2. Zablude o elastičnim leptirastim ventilima
2.1 Bit brtvljenja je elastičnost gume
Mnogi ljudi vjeruju: "Elastična sjedala oslanjaju se na elastičnost gume za brtvljenje."
Prava suština brtvljenja je:
Tijelo ventila + središnja udaljenost stabla ventila + debljina diska ventila + način ugradnje sjedišta ventila
Zajedno stvaraju "zonu kontrolirane kompresije".
Jednostavno rečeno:
Guma ne može biti prelabava ili prečvrsta; oslanja se na "zonu brtvljenja i kompresije" kontroliranu preciznošću strojne obrade.
Zašto je ovo ključno?
Nedovoljna kompresija: Ventil propušta kada je zatvoren.
Prekomjerna kompresija: Izuzetno visok okretni moment, prerano starenje gume.
2.2 Je li aerodinamičniji oblik diska energetski učinkovitiji?
Uobičajeni prikaz: Pojednostavljeni diskovi ventila mogu smanjiti gubitak tlaka.
To je istina prema teoriji "mehanike fluida", ali nije u potpunosti primjenjivo na stvarnu primjenu elastičnih leptirastih ventila.
Razlog:
Glavni izvor gubitka tlaka u leptirastim ventilima nije oblik diska ventila, već "efekt mikrokanalnog tunela" uzrokovan skupljanjem gume sjedišta ventila. Pretanki disk ventila može uzrokovati da ne osigura dovoljan kontaktni tlak, što može dovesti do prekida brtvenih linija i curenja.
Aerodinamični disk ventila može uzrokovati oštra naprezanja na gumi, smanjujući njezin vijek trajanja.
Stoga, dizajn leptirastih ventila s mekim sjedištem daje prioritet "stabilnosti brtvene linije" nad pojednostavljenjem.
2.3 Leptir ventili s mekim sjedištem imaju samo središnju strukturu
Često se na internetu kaže da ekscentrični leptirasti ventili trebaju koristiti tvrde metalne brtve.
Međutim, iskustvo iz stvarnog inženjerstva pokazuje da:
Dvostruka ekscentričnost značajno poboljšava vijek trajanja elastičnih leptirastih ventila.
Razlog:
Dvostruka ekscentričnost: Disk ventila dodiruje gumu samo tijekom posljednja 2-3° zatvaranja, značajno smanjujući trenje.
Niži okretni moment, što dovodi do ekonomičnijeg odabira aktuatora.
2.4 Glavni faktor koji treba uzeti u obzir kod gumenog sjedala je "naziv materijala"*
Većina korisnika se fokusira samo na:
EPDM
NBR
Viton (FKM)
Ali ono što stvarno utječe na životni vijek je:
2.4.1 Tvrdoća prema Shoreu:
Na primjer, tvrdoća EPDM-a prema Shore A nije slučaj "što mekše to bolje". Obično je 65-75 optimalna točka ravnoteže, postižući nulto curenje pri niskom tlaku (PN10-16).
Premekano: Nizak okretni moment, ali se lako kida. Pri visokim tlakovima (>2 MPa) ili turbulentnim okruženjima, mekana guma se prekomjerno komprimira, što uzrokuje deformaciju ekstruzijom. Nadalje, visoke temperature (>80°C) dodatno omekšavaju gumu.
Pretvrdo: Teško brtvljenje, posebno u sustavima niskog tlaka (<1 MPa), gdje se guma ne može dovoljno komprimirati da bi se formirala hermetički zatvorena površina, što dovodi do mikrocurenja.
2.4.2 Temperatura vulkanizacije i vrijeme stvrdnjavanja
Temperatura vulkanizacije i vrijeme vulkanizacije kontroliraju umrežavanje molekularnih lanaca gume, što izravno utječe na stabilnost mrežne strukture i dugoročne performanse. Tipični raspon je 140-160°C, 30-60 minuta. Previsoke ili preniske temperature dovode do neravnomjernog vulkaniziranja i ubrzanog starenja. Naša tvrtka općenito koristi višefaznu vulkanizaciju (predvulkanizacija na 140°C, a zatim naknadna vulkanizacija na 150°C). 2.4.3 Kompresijska deformacija
Kompresijsko zaostajanje odnosi se na udio trajne deformacije koju guma podvrgava konstantnom naprezanju (obično 25%-50% kompresije, testirano na 70°C/22h, ASTM D395) i ne može se u potpunosti oporaviti. Idealna vrijednost za kompresijsko zaostajanje je <20%. Ova vrijednost predstavlja "usko grlo" za dugotrajno brtvljenje ventila; dugotrajni visoki tlak dovodi do trajnih praznina, stvarajući mjesta curenja.
2.4.4 Vlačna čvrstoća
A. Vlačna čvrstoća (obično >10 MPa, ASTM D412) je maksimalno naprezanje koje guma može izdržati prije vlačnog loma i ključna je za otpornost na habanje i kidanje sjedišta ventila. Sadržaj gume i omjer crnila određuju vlačnu čvrstoću sjedišta ventila.
Kod leptirastih ventila, otporan je na smicanje rubom diska ventila i udar fluida.
2.4.5 Najveća skrivena opasnost leptirastih ventila je curenje.
U inženjerskim nesrećama, curenje često nije najveći problem, već povećanje momenta.
Ono što zapravo dovodi do kvara sustava je:
Iznenadni porast momenta → oštećenje pužnog prijenosnika → isključivanje aktuatora → zaglavljivanje ventila
Zašto se moment naglo povećava?
- Širenje sjedišta ventila pri visokim temperaturama
- Apsorpcija vode i širenje gume (posebno EPDM niske kvalitete)
- Trajna deformacija gume zbog dugotrajne kompresije
- Nepravilan dizajn razmaka između stabla ventila i diska ventila
- Sjedalo ventila nije pravilno razrađeno nakon zamjene
Stoga je "krivulja momenta" vrlo važan pokazatelj.
2.4.6 Točnost obrade tijela ventila nije nevažna.
Mnogi ljudi pogrešno vjeruju da se brtvljenje leptirastih ventila s mekim sjedištem uglavnom oslanja na gumu, pa zahtjevi za točnošću obrade tijela ventila nisu visoki.
Ovo je potpuno pogrešno.
Točnost tijela ventila utječe na:
Dubina utora sjedišta ventila → odstupanje kompresije brtvljenja, što lako uzrokuje neusklađenost tijekom otvaranja i zatvaranja.
Nedovoljno zakošavanje ruba utora → grebanje tijekom ugradnje sjedišta ventila
Pogreška u središnjoj udaljenosti diska ventila → lokalizirani prekomjerni kontakt
2.4.7 Jezgra "leptirastih ventila s potpunom gumenom/PTFE oblogom" je disk ventila.
Jezgra strukture obložene potpuno gumom ili PTFE-om nije "imati veću površinu koja izgleda otporna na koroziju", već blokirati ulazak medija u mikrokanale unutar tijela ventila. Mnogi problemi s jeftinim leptirastim ventilima nisu posljedica loše kvalitete gume, već:
"Klinoviti razmak" na spoju sjedišta ventila i tijela nije pravilno riješen.
Dugotrajna erozija tekućinom → mikropukotine → stvaranje mjehurića i ispupčenja gume
Posljednji korak je lokalizirani kvar sjedišta ventila.
3. Zašto se elastični leptirasti ventili koriste diljem svijeta?
Osim niske cijene, tri dublja razloga su:
3.1. Iznimno visoka tolerancija grešaka
U usporedbi s metalnim brtvama, gumene brtve, zbog svoje izvrsne elastičnosti, imaju veliku toleranciju na odstupanja pri ugradnji i male deformacije.
Čak i pogreške u prefabrikaciji cijevi, odstupanja prirubnica i neravnomjerno naprezanje vijaka apsorbira elastičnost gume (naravno, to je ograničeno i nepoželjno te će dugoročno uzrokovati određena oštećenja cjevovoda i ventila).
3.2. Najbolja prilagodljivost fluktuacijama tlaka u sustavu
Gumene brtve nisu toliko "krhke" kao metalne brtve; one automatski kompenziraju brtvenu liniju tijekom fluktuacija tlaka.
3.3. Najniži ukupni trošak životnog ciklusa
Tvrdo brtvljeni leptir ventili su izdržljiviji, ali su im troškovi i troškovi aktuatora veći.
U usporedbi s tim, ukupni troškovi ulaganja i održavanja elastičnih leptirastih ventila su ekonomičniji.
4. Zaključak
VrijednostOtporni leptir ventilinije samo "meko brtvljenje"
Meko brtvljeni leptirasti ventili mogu se činiti jednostavnima, ali zaista izvrsni proizvodi potkrijepljeni su rigoroznom logikom inženjerske razine, uključujući:
Precizan dizajn zone kompresije
Kontrolirane performanse gume
Geometrijsko usklađivanje tijela ventila i stabljike
Postupak sastavljanja sjedišta ventila
Upravljanje okretnim momentom
Testiranje životnog ciklusa
To su ključni čimbenici koji određuju kvalitetu, a ne "naziv materijala" i "izgled i struktura".
NAPOMENA:* PODACI se odnose na ovu web stranicu:https://zfavalves.com/blog/key-factors-that-determine-the-quality-of-soft-seal-butterfly-valves/
Vrijeme objave: 09. prosinca 2025.