Werkingsprincipe

De werking is vergelijkbaar met die van een kogelkraan, waardoor deze snel kan worden afgesloten. Vlinderkleppen hebben over het algemeen de voorkeur omdat ze minder kosten dan andere klepontwerpen en lichter zijn, zodat ze minder ondersteuning nodig hebben. De schijf wordt in het midden van de buis geplaatst. Een staaf gaat door de schijf naar een actuator aan de buitenkant van de klep. Door de actuator te draaien, wordt de schijf parallel of loodrecht op de stroom gedraaid. In tegenstelling tot een kogelkraan is de schijf altijd in de stroming aanwezig en veroorzaakt dus een drukval, zelfs als deze open is.

Een vlinderklep komt uit een familie van kleppen genaamdkwartslagkleppen. Tijdens bedrijf is de klep volledig open of gesloten wanneer de schijf een kwartslag wordt gedraaid. De “vlinder” is een metalen schijf gemonteerd op een staaf. Wanneer de klep gesloten is, wordt de schijf zo gedraaid dat deze de doorgang volledig blokkeert. Wanneer de klep volledig open is, wordt de schijf een kwartslag gedraaid, zodat de vloeistof vrijwel onbeperkt kan doorstromen. De klep kan ook stapsgewijs worden geopend om de stroom te smoren.

Er zijn verschillende soorten vlinderkleppen, elk aangepast voor verschillende drukken en verschillend gebruik. De nul-offset vlinderklep, die gebruik maakt van de flexibiliteit van rubber, heeft de laagste drukwaarde. De hoogwaardige vlinderklep met dubbele offset, die wordt gebruikt in systemen met iets hogere druk, is verschoven ten opzichte van de hartlijn van de schijfzitting en huisafdichting (offset één) en de hartlijn van de boring (offset twee). Hierdoor ontstaat tijdens bedrijf een nokwerking om de zitting uit de afdichting te tillen, wat resulteert in minder wrijving dan bij het nul-offset-ontwerp en de neiging tot slijtage wordt verminderd. De klep die het meest geschikt is voor hogedruksystemen is de drievoudige offset vlinderklep. Bij deze klep is de contactas van de schijfzitting verschoven, waardoor het glijdende contact tussen schijf en zitting vrijwel wordt geëlimineerd. In het geval van drievoudige offsetkleppen is de zitting van metaal gemaakt, zodat deze machinaal kan worden bewerkt om een ​​luchtbeldichte afsluiting te bereiken wanneer deze in contact komt met de schijf.

Soorten

1. Concentrische vlinderkleppen – dit type klep heeft een verende rubberen zitting met een metalen schijf.
2. Dubbel-excentrische vlinderkleppen (krachtige vlinderkleppen of dubbel-offset vlinderkleppen) – er worden verschillende soorten materialen gebruikt voor zitting en klep.
3. Drievoudig-excentrische vlinderkleppen (triple-offset vlinderkleppen) – de zittingen zijn uitgevoerd in gelamineerd of massief metaal.

Wafer-stijl vlinderklep

De wafer-stijl vlinderklep is ontworpen om een ​​afdichting te behouden tegen bidirectioneel drukverschil om terugstroming te voorkomen in systemen die zijn ontworpen voor unidirectionele stroming. Het bereikt dit met een goed passende afdichting; dwz pakking, O-ring, met precisie vervaardigd, en een vlak klepvlak aan de stroomopwaartse en stroomafwaartse zijden van de klep.

Vlinderklep in Lug-stijl

Kleppen in nokstijl hebben inzetstukken met schroefdraad aan beide zijden van het kleplichaam. Hierdoor kunnen ze in een systeem worden geïnstalleerd met twee sets bouten en zonder moeren. De klep wordt tussen twee flenzen geïnstalleerd met voor elke flens een aparte set bouten. Deze opstelling maakt het mogelijk om beide kanten van het leidingsysteem los te koppelen zonder de andere kant te verstoren.

Een vlinderklep in nokstijl die wordt gebruikt bij doodlopend gebruik heeft over het algemeen een lagere drukwaarde. Een vlinderklep in nokstijl die tussen twee flenzen is gemonteerd, heeft bijvoorbeeld een druk van 1.000 kPa (150 psi). Dezelfde klep gemonteerd met één flens, in doodlopend bedrijf, heeft een nominale waarde van 520 kPa (75 psi). Gelugde afsluiters zijn extreem bestendig tegen chemicaliën en oplosmiddelen en kunnen temperaturen tot 200 °C aan, waardoor het een veelzijdige oplossing is.

Roterende klep

Draaisluizen vormen een afleiding van de algemene vlinderkleppen en worden vooral gebruikt in de poederverwerkende industrie. In plaats van plat te zijn, is de vlinder voorzien van zakken. In gesloten toestand gedraagt ​​hij zich precies als een vlinderklep en is hij strak. Maar wanneer deze in rotatie is, laten de zakken een gedefinieerde hoeveelheid vaste stoffen vallen, wat de klep geschikt maakt voor het doseren van bulkproducten door zwaartekracht. Dergelijke kleppen zijn meestal klein van formaat (minder dan 300 mm), worden pneumatisch geactiveerd en draaien 180 graden heen en weer.

Gebruik in de industrie

In de farmaceutische, chemische en voedingsmiddelenindustrie wordt een vlinderklep gebruikt om de productstroom (vast, vloeibaar, gas) binnen het proces te onderbreken. De kleppen die in deze industrieën worden gebruikt, worden meestal vervaardigd volgens cGMP-richtlijnen (current good manufacturing practice). Vlinderkleppen vervangen over het algemeen kogelkranen in veel industrieën, met name in de aardoliesector, vanwege de lagere kosten en het installatiegemak, maar pijpleidingen met vlinderkleppen kunnen niet worden 'gepigd' voor reiniging.

Geschiedenis

De vlinderklep is sinds het einde van de 18e eeuw in gebruik. James Watt gebruikte een vlinderklep in zijn prototypes van stoommachines. Met de vooruitgang in de materiaalproductie en technologie kunnen vlinderkleppen kleiner worden gemaakt en bestand zijn tegen extremere temperaturen. Na de Tweede Wereldoorlog werden synthetische rubbers gebruikt in de afdichtingselementen, waardoor de vlinderklep in veel meer industrieën kon worden gebruikt. In 1969 patenteerde James E. Hemphill een verbetering van de vlinderklep, waardoor het hydrodynamische koppel dat nodig is om de output van de klep te veranderen, werd verminderd.