Introduktion till fjärilsventiler
Fjärilsventiler
En fjärilsventil är en kvartsvarvs rotationsventil, som används för att stoppa, reglera och starta flödet.
Vridspjällsventiler är lätta och snabba att öppna. En 90° vridning av handtaget ger en fullständig stängning eller öppning av ventilen. Stora vridspjällsventiler är vanligtvis utrustade med en så kallad växellåda, där handratten med kugghjul är kopplad till spindeln. Detta förenklar driften av ventilen, men på bekostnad av hastigheten.
Typer av fjärilsventiler
Vridspjällsventiler har en kort cirkulär kropp, en rund skiva, metall-till-metall eller mjuka säten, övre och nedre axellager och en packbox. Konstruktionen av en fjärilsventilkropp varierar. En vanlig design är wafer-typen som passar mellan två flänsar. En annan typ, klackskivans design, hålls på plats mellan två flänsar av bultar som förenar de två flänsarna och passerar genom hål i ventilens yttre hölje. Vridspjällsventiler finns även med flänsade, gängade och stumsvetsade ändar, men de används inte ofta.
Vridspjällsventiler har många fördelar jämfört med grind-, klot-, plugg- och kulventiler, speciellt för stora ventilapplikationer. Besparingar i vikt, utrymme och kostnad är de mest uppenbara fördelarna. Underhållskostnaderna är vanligtvis låga eftersom det finns ett minimalt antal rörliga delar och det inte finns några fickor för att fånga upp vätskor.
Vridspjällsventiler är särskilt väl lämpade för hantering av stora flöden av vätskor eller gaser vid relativt låga tryck och för hantering av slurry eller vätskor med stora mängder suspenderade ämnen.
Vridspjällsventiler är byggda enligt principen om en rördämpare. Flödeskontrollelementet är en skiva med ungefär samma diameter som innerdiametern på det angränsande röret, som roterar antingen på en vertikal eller horisontell axel. När skivan ligger parallellt med rördragningen är ventilen helt öppen. När skivan närmar sig det vinkelräta läget stängs ventilen. Mellanlägen, för strypning, kan säkras på plats med handtagslåsanordningar.
Fjärilsventil Säteskonstruktion
Stopp av flödet åstadkommes genom att ventilskivan tätar mot ett säte som är på ventilkroppens innerdiameterperiferi. Många fjärilsventiler har ett elastomeriskt säte mot vilket skivan tätar. Andra fjärilsventiler har ett tätningsringarrangemang som använder en klämring och stödring på en tandad gummiring. Denna design förhindrar extrudering av O-ringarna.
I tidiga konstruktioner användes en metallskiva för att täta mot ett metallsäte. Detta arrangemang gav inte en läckagetät förslutning, men gav tillräcklig förslutning i vissa tillämpningar (dvs vattendistributionsledningar).
Fjärilsventil Kroppskonstruktion
Vridspjällsventilens konstruktion varierar. Den mest ekonomiska är wafertypen som passar mellan två rörledningsflänsar. En annan typ, klackskivans design, hålls på plats mellan två rörflänsar av bultar som förenar de två flänsarna och passerar genom hål i ventilens yttre hölje. Vridspjällsventiler finns med konventionella flänsförsedda ändar för bultning på rörflänsar och i en gängad ändkonstruktion.
Sätesskiva och skaft på en fjärilsventil
Spindeln och skivan för en fjärilsventil är separata delar. Skivan är borrad för att ta emot stammen. Två metoder används för att fästa skivan vid skaftet så att skivan roterar när stammen vrids. I den första metoden borras skivan igenom och fästs vid skaftet med bultar eller stift. Den alternativa metoden innebär att man borrar upp skivan som tidigare och formar sedan det övre skafthålet så att det passar en fyrkantig eller sexkantsformad skaft. Denna metod låter skivan "flyta" och söka sitt centrum i sätet. Enhetlig tätning åstadkoms och yttre skaftfästen elimineras. Denna monteringsmetod är fördelaktig i fallet med täckta skivor och vid korrosiva tillämpningar.
För att skivan ska hållas i rätt läge måste skaftet sträcka sig utanför skivans botten och passa in i en bussning i botten av ventilkroppen. En eller två liknande bussningar finns också längs den övre delen av stammen. Dessa bussningar måste antingen vara resistenta mot media som hanteras eller förseglas så att de frätande medierna inte kan komma i kontakt med dem.
Stamtätningar åstadkoms antingen med packning i en konventionell packbox eller med hjälp av O-ringstätningar. Vissa ventiltillverkare, särskilt de som är specialiserade på hantering av korrosiva material, placerar en spindeltätning på insidan av ventilen så att inget material som hanteras av ventilen kan komma i kontakt med ventilskaftet. Om en packbox eller extern O-ring används kommer vätskan som passerar genom ventilen att komma i kontakt med ventilskaftet.
Typiska tillämpningar av fjärilsventiler
En fjärilsventil kan användas i många olika vätsketjänster och de fungerar bra i slurryapplikationer. Följande är några typiska tillämpningar av fjärilsventiler:
- Kylvatten, luft, gaser, brandskydd mm.
- Gödsel och liknande tjänster
- Vakuumservice
- Vatten- och ångtjänster med högt tryck och hög temperatur
Fördelar med fjärilsventiler
- Kompakt design kräver betydligt mindre utrymme jämfört med andra ventiler
- Lätt i vikt
- Snabb drift kräver kortare tid att öppna eller stänga
- Finns i mycket stora storlekar
- Lågt tryckfall och högtrycksåtervinning
Nackdelar med fjärilsventiler
- Strypning är begränsad till lågt differenstryck
- Kavitation och kvävt flöde är två potentiella problem
- Skivrörelsen är ostyrd och påverkas av flödesturbulens
Vanessa trippel offset fjärilsventil
Anmärkning(ar) från författaren...
Packningar och montering av vridspjällsventiler
Den 14 september 2012 fick jag ett e-postmeddelande med följande kommentar:
Jag har ett förslag till dig som jag inte tror tas upp på din sida, vilket är att beskriva vilken typ av packning som ska användas för olika vridspjällsventiler (Typ E eller F) och vilken typ av medföljande fläns som ska användas (RF resp. FF), och även när en packning inte är nödvändig eftersom vissa fjärilsventiler har integrerade packningar. Jag har upptäckt att det ofta råder förvirring i den här frågan.
En bra observation och därför följande:
Installationsanvisningar från en leverantör av vridspjällsventiler:
Ventilen är designad för användning mellan alla typer av flänsar med platt eller upphöjd yta.
ANVÄND INTE FLÄNSPACKNINGAR.Butterfly-ventildesignen begränsar behovet av packningar. För korrekt installation måste utrymmet mellan flänsarna vara tillräckligt för att tillåta ventilinförande utan att störa flänstätningen. Observera att diacens tätningskant är i linje med axelns platta. Vrid skaftet för att placera skivan i kroppen, placera ventilen mellan flänsarna och dra åt bultarna för hand.
ÖPPNA LÅNGSAMTventilen moturs för att kontrollera att det finns tillräckligt med skivspel.
TILLBAKA SKIVAN TILL 10 % ÖPPEN POSITION& kryssdra åt alla bultar, kontrollera igen om det finns tillräckligt med skivspel.
Felaktig
Skivan i stängt läge och packningar installerade
mellan ventil och passande flänsar
Rätta
Inga flänspackningar används och skiva i
nästan stängt läge.
Ytterligare en installationsinstruktion från en leverantör av fjärilsventiler:
FÖRSIKTIGHET
Följande packningar ska användas för installation av ventiler i rörledningar.
- Typ av packning
Förstärkt PTFE-packning (mantlad packning, spirallindad packning eller metallpackning kan inte installeras.) - Dimension på packning
Packningens dimensioner bör överensstämma med ASME B16.21. (Minsta packningstjocklek är 3 mm.)
Ventilerna kan inte installeras i ändarna. Ventilen måste installeras enligt en pil, som finns på sidan av operatörens monteringsfläns. Pilen måste peka från sidan med högt tryck till sidan med lägre tryck i ventilens stängda läge.
Så det rekommenderas att följa instruktionerna från en fjärilsventilleverantör!
Undviker problem med fjärilsventiler
Majoriteten av alla problem med fjärilsventiler på fältet är direkt relaterade till dåliga installationsprocedurer. Av denna anledning är det klokt att överväga bästa praxis när du lägger ut rörledningar och installerar själva ventilen.
Sätet i en fjädrande fjärilsventil sträcker sig vanligtvis runt till båda sidorna av ventilen. Som ett resultat krävs inga packningar eftersom dessa säten tjänar funktionen som en packning. Sätesmaterialet som sträcker sig förbi ytan komprimeras under installationen och flyter mot mitten av ventilsätet. Varje förändring i denna konfiguration på grund av felaktig installation påverkar direkt tryckklassificeringen och vridmomenten för sätes-/borttagning.
Till skillnad från de flesta ventiltyper sträcker sig fjärilsventilens skiva faktiskt utanför ventilhusets yta vid givna öppningsvinklar (säg 30° eller mer) när den är installerad mellan flänsar. Därför är det mycket viktigt före installationen att säkerställa att skivan fritt kan vrida sig och komma in i flänsar och rörledningar.
Transport och förvaring
- Placera skivorna 10 % öppna så att de inte sitter fast.
- Ytorna på varje ventil bör täckas för att förhindra skador på sätesytan, skivkanten eller ventilinsidan.
- Förvaras inomhus, helst med omgivningstemperaturer mellan 5°C och 30°C.
- Öppna och stäng ventilerna var tredje månad.
- Skicka och lagra ventiler så att inga tunga belastningar appliceras på karosserna.
Ventilplats
- Vridspjällsventiler bör installeras om möjligt minst 6 rördiametrar från andra ledningselement, dvs krökar, pumpar, ventiler etc. Ibland är detta inte möjligt, men det är viktigt att uppnå så långt avstånd som möjligt.
- Om fjärilsventilen är ansluten till en backventil eller pump, håll tillräckligt med utrymme mellan dem för att säkerställa att skivan inte stör den intilliggande utrustningen.
Ventilorientering
Som en tumregel installeras vridspjällsventiler med spindeln i vertikalt läge med ställdonet monterat vertikalt direkt ovanför det, men det finns vissa applikationer där skaftet ska vara horisontellt. .pdf-filen nedan berättar varför stammen ibland måste placeras horisontellt.
(Instruktioner för montering av fjärilsventil)
Installationsprocedurer
- Se till att rörledningen och flänsytorna är rena. Alla främmande material som metallspån, rörskala, svetsslagg, svetsstänger etc. kan begränsa skivans rörelse eller skada skivan eller sätet.
- Packningar krävs inte på fjädrande ventiler eftersom de sträcker sig till båda sidorna av ventilen.
- Rikta in rörsystemet och sprid ut flänsarna så mycket att ventilkroppen enkelt kan föras in mellan flänsarna utan att komma i kontakt med rörflänsarna.
- Kontrollera att ventilskivan är inställd på ca 10 % öppen så att den inte fastnar i fullt sittande läge.
- Sätt in ventilen mellan flänsarna enligt bilden, var noga med att inte skada sätesytorna. Lyft alltid ventilen i lokaliseringshålen eller genom att använda en nylonsling på halsen eller kroppen. Lyft aldrig ventilen i ställdonet eller operatören som är monterad på ventilen.
- Placera ventilen mellan flänsarna, centrera den, sätt i bultarna och dra åt dem för hand. Öppna försiktigt skivan och se till att skivan inte kommer i kontakt med insidan av de intilliggande rören.
- Stäng ventilskivan mycket långsamt för att säkerställa att skivkanten är fri från den intilliggande rörflänsen.
- Öppna skivan helt och dra åt alla flänsbultar enligt bilden.
- Upprepa en hel nästan helt öppen rotation av skivan för att säkerställa rätt spelrum.
Posttid: maj-06-2020