מבוא לשסתומי פרפר

שסתומי פרפר

שסתום פרפר הוא שסתום תנועה סיבובית רבע סיבוב, המשמש לעצירה, לווסת והתחלת זרימה.

שסתומי פרפר קלים ומהירים לפתיחה. סיבוב של 90 מעלות של הידית מספק סגירה או פתיחה מלאה של השסתום. שסתומי פרפר גדולים מצוידים בדרך כלל במה שנקרא תיבת הילוכים, שבה גלגל היד על ידי הילוכים מחובר לגזע. זה מפשט את פעולת השסתום, אבל על חשבון המהירות.

סוגי שסתומי פרפר

לשסתומי פרפר יש גוף עגול קצר, דיסק עגול, מושבים ממתכת למתכת או רכים, מיסבי פיר עליון ותחתון, ותיבה. המבנה של גוף שסתום פרפר משתנה. עיצוב נפוץ הוא סוג רקיק שמתאים בין שני אוגנים. סוג אחר, עיצוב פרוסות זיז, מוחזק במקום בין שני אוגנים על ידי ברגים המחברים את שני האוגנים ועוברים דרך חורים במארז החיצוני של השסתום. שסתומי פרפר זמינים אפילו עם קצוות ריתוך אוגן, הברגה וקת, אך הם לא מיושמים לעתים קרובות.

לשסתומי פרפר יש יתרונות רבים על פני שסתומי שער, גלובוס, תקע ושסתומי כדור, במיוחד עבור יישומי שסתומים גדולים. חיסכון במשקל, מקום ועלות הם היתרונות הברורים ביותר. עלויות התחזוקה בדרך כלל נמוכות מכיוון שיש מספר מינימלי של חלקים נעים ואין כיסים ללכוד נוזלים.

שסתומי פרפר מתאימים במיוחד לטיפול בזרימות גדולות של נוזלים או גזים בלחצים נמוכים יחסית ולטיפול בתרחים או נוזלים עם כמויות גדולות של מוצקים מרחפים.

שסתומי פרפר בנויים על העיקרון של מנחת צינור. אלמנט בקרת הזרימה הוא דיסק בקוטר בערך כמו הקוטר הפנימי של הצינור הסמוך, המסתובב על ציר אנכי או אופקי. כאשר הדיסק שוכב במקביל למסלול הצנרת, השסתום נפתח במלואו. כאשר הדיסק מתקרב למצב הניצב, השסתום נסגר. מצבי ביניים, למטרות מצערת, יכולים להיות מאובטחים במקומם על ידי התקני נעילת ידיות.

שסתום פרפר בניית מושב

עצירת הזרימה מתבצעת על ידי אטימת דיסק השסתום כנגד מושב שנמצא בקוטר הפנימי של גוף השסתום. לשסתומי פרפר רבים יש מושב אלסטומר שנגדו הדיסק אוטם. לשסתומי פרפר אחרים יש סידור טבעת איטום המשתמש בטבעת מהדק וטבעת גיבוי על טבעת גומי משונן. עיצוב זה מונע שחול של טבעות ה-O.

בתכנונים מוקדמים נעשה שימוש בדיסק מתכת לאיטום כנגד מושב מתכת. סידור זה לא סיפק סגירה אטומה, אך סיפק סגירה מספקת בחלק מהיישומים (כלומר, קווי חלוקת מים).

בניית גוף שסתום פרפר

מבנה גוף שסתום הפרפר משתנה. החסכוני ביותר הוא סוג הוופל שמתאים בין שני אוגני צינור. סוג נוסף, עיצוב רקיקת זיז, מוחזק במקום בין שני אוגני צינור על ידי ברגים המחברים את שני האוגנים ועוברים דרך חורים במארז החיצוני של השסתום. שסתומי פרפר זמינים עם קצוות אוגנים קונבנציונליים להברגה לאוגני צינור, ובקונסטרוקציית קצה הברגה.

דיסק מושב וגזע של שסתום פרפר

הגבעול והדיסק לשסתום פרפר הם חלקים נפרדים. הדיסק משעמם כדי לקבל את הגבעול. משתמשים בשתי שיטות כדי להדק את הדיסק לגזע כך שהדיסק מסתובב עם סיבוב הגבעול. בשיטה הראשונה, הדיסק משעמם ומחוזק לגבעול באמצעות ברגים או פינים. השיטה החלופית כרוכה בשעמום של הדיסק כמו קודם, ואז עיצוב קדח הגבעול העליון כך שיתאים לגזע מרובע או בצורת משושה. שיטה זו מאפשרת לדיסק "לרחף" ולחפש את מרכזו במושב. אטימה אחידה מושגת ומחברי גזע חיצוניים בוטלו. שיטת הרכבה זו מועילה במקרה של דיסקים מכוסים וביישומים קורוזיביים.

על מנת שהדיסק יוחזק במצב המתאים, על הגבעול לצאת מעבר לתחתית הדיסק ולהתאים לתותב בתחתית גוף השסתום. תותב אחד או שניים דומים נמצאים גם לאורך החלק העליון של הגבעול. תותבים אלה חייבים להיות עמידים למדיה המטופלת או אטומים כך שהחומרים המאכלים לא יכולים לבוא איתם במגע.

אטימות גזע מבוצעות באמצעות אריזה בקופסת מילוי קונבנציונלית או באמצעות אטמי O-ring. חלק מיצרני השסתומים, במיוחד אלו המתמחים בטיפול בחומרים קורוזיביים, מציבים אטם גזע בחלקו הפנימי של השסתום כך ששום חומר המטופל על ידי השסתום לא יכול לבוא במגע עם גזע השסתום. אם משתמשים בתיבת סתימה או טבעת O חיצונית, הנוזל העובר דרך השסתום יבוא במגע עם גזע השסתום.

יישומים אופייניים של שסתומי פרפר

ניתן להשתמש בשסתום פרפר בשירותי נוזלים רבים ושונים והם מתפקדים היטב ביישומי תרחיץ. להלן כמה יישומים טיפוסיים של שסתומי פרפר:

• קירור מים, אוויר, גזים, מיגון אש וכו'.
• סלורי ושירותים דומים
• שירות ואקום
• שירותי מים וקיטור בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה

היתרונות של שסתומי פרפר

• עיצוב קומפקטי דורש הרבה פחות מקום, בהשוואה לשסתומים אחרים
• קל במשקל
• פעולה מהירה דורשת פחות זמן לפתיחה או סגירה
• זמין במידות גדולות מאוד
• ירידה בלחץ נמוך והתאוששות בלחץ גבוה

חסרונות של שסתומי פרפר

• שירות המצערת מוגבל ללחץ דיפרנציאלי נמוך
• קוויטציה וזרימה חנוקה הם שני חששות פוטנציאליים
• תנועת הדיסק אינה מונחית ומושפעת מערבולת זרימה

שסתום פרפר משולש מאופסט ונסה

הערות המחבר...

אטמים והתקנת שסתומי פרפר

ב-14 בספטמבר 2012 קיבלתי דואר אלקטרוני עם ההערה הבאה:

יש לי הצעה בשבילך שלדעתי לא מתייחסים אליה באתר שלך, והיא לתאר באיזה סוג אטם להשתמש עבור שסתומי פרפר שונים (סוג E או F) ואיזה סוג של אוגן נלווה יש להשתמש (RF או FF), וגם כאשר אין צורך באטם כי לשסתומי פרפר מסוימים יש אטמים אינטגרליים. גיליתי שלעתים קרובות יש בלבול בעניין הזה.

תצפית טובה ולכן הדבר הבא:

הוראות התקנה מספק שסתומי פרפר:
השסתום מיועד לשימוש בין כל סוגי אוגני הפנים השטוחים או המוגבהים.
אל תשתמש באטמי אוגן.עיצוב שסתום הפרפר מגביל את הצורך באטמים. להתקנה נכונה, המרווח בין האוגנים חייב להיות מספיק כדי לאפשר הכנסת שסתום מבלי להפריע לאיטום האוגן. שימו לב שקצה האיטום של הדיאק נמצא בקו השטוח של הפיר. סובב את הגבעול כדי למקם את הדיסק בתוך הגוף, הנח את השסתום בין אוגנים והדק את הברגים ביד.
נפתח לאטהשסתום נגד כיוון השעון כדי לבדוק מרווח דיסק מתאים.
החזר את התקליטור למצב פתוח של 10%.והדק את כל הברגים, בדוק שוב אם יש מרווח דיסק מתאים.

לֹא נָכוֹן
דיסק במצב סגור ואטמים מותקנים
בין השסתום לאוגני ההזדווגות

נָכוֹן
אין בשימוש אטמי אוגן ודיסק ב
מצב כמעט סגור.

הוראות התקנה נוספת מספק שסתומי פרפר:

זְהִירוּת
יש להשתמש באטמים הבאים להתקנת השסתומים לתוך צינורות.

• סוג אטם
  אטם PTFE מחוזק (לא ניתן להתקין אטם עם מעיל, אטם ספירלי או אטם מתכת).
• מימד של אטם
  מידות האטם צריכות להתאים ל-ASME B16.21. (עובי האטם המינימלי הוא 3 מ"מ.)

לא ניתן להתקין את השסתומים בקצוות בדל. יש להתקין את השסתום לפי חץ, המסופק בצד של אוגן ההרכבה של המפעיל. החץ חייב להצביע מהצד הלחץ הגבוה לצד הלחץ התחתון במצב שסתום סגור.

לכן, מומלץ לעקוב אחר ההוראות של ספק שסתומי פרפר!

הימנעות מבעיות עם שסתומי פרפר

רוב כל הבעיות עם שסתומי פרפר בשטח קשורות ישירות להליכי התקנה לקויים. מסיבה זו, זה חכם לשקול את השיטות הטובות ביותר בעת פריסת צינורות והתקנת השסתום עצמו.

המושב בשסתום פרפר בעל ישיבה גמיש משתרע בדרך כלל מסביב לשני הצדדים של השסתום. כתוצאה מכך, אין צורך באטמים שכן מושבים אלו משרתים את הפונקציה של אטם. חומר המושב המשתרע על פני הפנים נדחס במהלך ההתקנה וזורם לכיוון מרכז מושב השסתום. כל שינוי בתצורה זו עקב התקנה לא נכונה משפיע ישירות על דירוג הלחץ ומומנטי הישיבה/הסרה.

שלא כמו רוב סוגי השסתומים, הדיסק של שסתום הפרפר משתרע למעשה מעבר לפני גוף השסתום בזוויות פתיחה נתונות (למשל, 30° או יותר) כאשר הוא מותקן בין אוגנים. לכן, חשוב מאוד לפני ההתקנה לוודא שהדיסק מסוגל להסתובב בחופשיות ולהיכנס לאוגנים ולצינורות.

משלוח ואחסון

• מקם את הדיסקים ב-10% פתוחים כך שהם לא יושבים.
• יש לכסות את פניו של כל שסתום כדי למנוע נזק לפנים המושב, קצה הדיסק או פנים השסתום.
• אחסן בתוך הבית, רצוי בטמפרטורות סביבה בין 5°C ל-30°C.
• פתח וסגור את השסתומים כל 3 חודשים.
• משלוח ואחסון שסתומים כך שלא יופעלו עומסים כבדים על הגופים.

מיקום השסתום

• יש להתקין שסתומי פרפר במידת האפשר מינימום של 6 קוטרי צינורות משאר אלמנטי הקו, כלומר מרפקים, משאבות, שסתומים וכו'. לפעמים זה לא בר ביצוע, אבל חשוב להשיג כמה שיותר מרחק.
• כאשר שסתום הפרפר מחובר לשסתום סימון או משאבה, שמור מספיק רווח ביניהם כדי להבטיח שהדיסק לא יפריע לציוד הסמוך.

כיוון שסתום

ככלל אצבע, שסתומי פרפר מותקנים כשהגזע במצב אנכי כאשר המפעיל מותקן בצורה אנכית ישירות מעליו, עם זאת, ישנם יישומים מסוימים שבהם הגבעול צריך להיות אופקי. קובץ ה-.pdf שלהלן אומר לך מדוע לפעמים יש למקם את הגבעול אופקית.

Dodge Engineering and Controls Inc
(הוראות התקנה של שסתום פרפר)

הליכי התקנה

1. ודא שפני הצינור והאוגן נקיים. כל חומר זר כגון סתימות מתכת, אבנית צינורות, סיגים לריתוך, מוטות ריתוך וכו' עלולים להגביל את תנועת הדיסק או לפגוע בדיסק או במושב.
2. אטמים אינם נדרשים על שסתומים יושבים גמישים מכיוון שהם נמשכים לשני הצדדים של השסתום.
3. יישר את הצינור, ופזר את האוגנים מספיק כדי לאפשר לגוף השסתום להיות מוכנס בקלות בין האוגנים ללא מגע עם אוגני הצינור.
4. בדוק שדיסק השסתום הוגדר לכ-10% פתוח כדי שלא ייתקע במצב ישיבה מלא.
5. הכנס את השסתום בין האוגנים כפי שמוצג, תוך הקפדה לא לפגוע בפניי המושב. הרם תמיד את השסתום על ידי חורי המיקום או על ידי שימוש במתלה ניילון על הצוואר או הגוף. לעולם אל תרים את השסתום על ידי המפעיל או המפעיל המותקן על השסתום.
6. הנח את השסתום בין האוגנים, מרכז אותו, הכנס את הברגים והדק אותם ביד. פתחו בזהירות את הדיסק, וודאו שהדיסק אינו נוגע בחלק הפנימי של הצינורות הסמוכים.
7. סגור לאט מאוד את דיסק השסתום כדי להבטיח מרווח קצה הדיסק מאוגן הצינור הסמוך.
8. פתח את הדיסק במלואו והדק את כל בורגי האוגן כמתואר.
9. חזור על סיבוב מלא קרוב עד מלא של הדיסק כדי להבטיח מרווחים נאותים.