Ventilsædet på butterflyventilen er en vigtig tætningskomponent inde i butterflyventilen. Dens hovedfunktion er at være i kontakt med butterflypladen (ventilskiven) og danne en tætningsflade, når ventilen er lukket, for at forhindre medielækage. Specifikt ...butterflyventilsædekan installeres på ventilhusets indvendige væg eller designes til at blive integreret med butterflypladen, afhængigt af dens materiale og struktur for at opnå en god tætningseffekt.
1. Introduktion til sædeklassificering af butterflyventiler
1. 1 Klassificering efter materiale
A. Elastisk blødt ventilsæde
Henviser normalt til materialer som gummi, silikone og polytetrafluorethylen (PTFE).
Fordele: god tætningsevne, hurtig respons, egnet til medier med lav temperatur, lavt tryk og lavt korrosionsniveau (undtagen PTFE).
Ulemper: dårlig slidstyrke, levetiden er begrænset af materialets ældning.
B. Ventilsæde i metal
Lavet af rustfrit stål, kulstofstål eller andre metalmaterialer.
Fordele: høj temperaturbestandighed, høj trykbestandighed, stærk slidstyrke, egnet til barske arbejdsforhold.
Ulemper: høje krav til metal-til-metal-tætning, strenge forarbejdningsnøjagtigheder og installationskrav.
C. Kompositventilsæde
Kombinerer fordelene ved metal og bløde materialer, og dækker normalt metalstrukturen med elastiske materialer såsom grafit.
Det kan ikke kun sikre god tætningsevne, men også forbedre slidstyrken og levetiden.
1.2. Klassificering efter strukturform
A. Hårdt bagsæde
Ventilsædet og bagsiden er udformet i et stykke med en enkel struktur, og tætningsfladen slutter tæt til ventilhuset.
Ulempen ved dettehårdt bagsidet ventilsædeer, at når ventilsædet er slidt eller ældet, skal hele butterflyventilen skilles ad for at blive udskiftet.
B. Aftageligt blødt sæde
Deblødt ventilsædehar et svalehaledesign og kan skilles ad og udskiftes separat.
Fordelen er, at den er nem at vedligeholde og forlænger butterflyventilens levetid som helhed.
1.3. I henhold til særligt design
A. Dobbelt excentrisk butterflyventil
Butterfly-pladen bevæger sig langs to excentriske akser, når den er lukket, for at reducere kontaktfriktion med ventilsædet.
Fordelene er reduceret slid, forlænget levetid for ventilsædet og forbedret tætningsevne.
B. Tredobbelt excentrisk butterflyventil
Yderligere design baseret på dobbelt excentricitet gør det muligt for butterflypladen og metalventilsædet at opnå præcisionskontakt metal-mod-metal.
Den kan opnå en ægte nullækageeffekt og er egnet til arbejdsforhold med høj efterspørgsel (såsom medier med høj temperatur og højt tryk).
Forskellige typer ventilsædematerialer har forskellige fysiske og kemiske egenskaber og er egnede til forskellige arbejdsforhold. I denne artikel studerer og sammenligner vi primært de vigtigste typer, ydeevne og anvendelser af elastiske ventilsæder.
Almindeligt anvendte elastiske ventilsæder på markedet er NBR, EPDM, VITON (FKM), naturgummi (NR), silikone (silikonegummi), polyurethan (PU), hydrogeneret nitrilgummi (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Sammenligning af ventilsædematerialeegenskaber
| Materiale | NBR (nitrilgummi) | EPDM (Ethylenpropylendienmonomergummi) | VITON (FKM/Fluorocarbongummi) | NR (Naturgummi) | Silikonegummi | PU (Polyurethan) | HNBR (Hydrogeneret nitrilgummi) | HYPALON (CSM/klorsulfoneret polyethylengummi) | PTFE (polytetrafluorethylen, teflon) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Oliebestandighed | Fremragende | Dårlig | Fremragende (modstandsdygtig over for brændstof og kemikalier) | Dårlig | Dårlig | Moderat | Fremragende (modstår olie, brændstof og smøremidler) | Moderat | Fremragende (bedste kemiske resistens) |
| Kemisk resistens | Moderat, modstår milde syrer og baser | Fremragende (modstår syrer, baser og oxidationsmidler) | Fremragende (modstår syrer, baser, organiske opløsningsmidler) | Moderat | Fremragende (modstår oxidationsmidler, giftfri) | Moderat | God (modstår milde syrer og baser) | Fremragende (modstår syrer, baser og oxidationsmidler) | Fremragende (modstår alle kemikalier) |
| Temperaturområde (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (kortvarigt op til 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Slidstyrke | God | Moderat | God | Fremragende (overlegen slidstyrke) | Moderat | Fremragende (bedste slidstyrke) | Fremragende | God | Dårlig (slides let ned) |
| Vandmodstand | Moderat | Fremragende (egnet til varmt vand og damp) | Moderat | God | Fremragende (fødevaregodkendt) | Moderat | God | Fremragende | Fremragende (vandtæt) |
| Vejrbestandighed (UV/Ozon) | Dårlig (ældes let) | Fremragende (høj vejrbestandighed) | God | Moderat | Fremragende (ekstrem vejrbestandighed) | Moderat | Fremragende (høj vejrbestandighed) | Enestående (overlegen vejrbestandighed) | Fremragende (UV- og ældningsbestandighed) |
| Fleksibilitet | God | Fremragende | Moderat | Fremragende | Fremragende | God | Fremragende | God | Hård (lav friktion) |
| Vigtigste anvendelser | Brændstof, smøreolie, hydrauliske oliesystemer, industrielle tætninger | Vandforsynings- og dræningssystemer, kemiske rørledninger, dampsystemer, udendørs udstyr | Højtemperaturkemiske applikationer, brændstofsystemer, luftfart, petrokemikalier | Minedrift, slidstærkt udstyr, mekaniske foringer | Fødevarer, lægemidler, elektronikforsegling, høje og lave temperaturer | Mekanisk tætning, slidstærkt udstyr, minedrift, hydrauliske systemer | Petrokemikalier, bilindustrien, højtemperatur olietætninger | Kemisk industri, korrosive miljøer, udendørs udstyr, ozonresistent forsegling | Stærke ætsende kemikalier, lægemidler, fødevaregodkendt forsegling, højtemperaturforsegling |
3. Egnede arbejdsforhold for ventilsædematerialer
| Materiale | Brændstof-/oliemodstand | Syre-/basebestandighed | Højtemperaturresistens | Lavtemperaturmodstand | Vandmodstand | Slidstyrke | Vejrbestandighed (udendørs, ozon) | Fødevaregodkendt |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| VITON | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Silikone | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| HYPALON | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE-materiale | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Anbefalinger til materialevalg
· Til brændstof-, olie- eller hydraulikolieapplikationer → NBR, HNBR, VITON
· For syre-/base- og kemikalieresistens → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Til høj temperaturbestandighed (>150°C)→ VITON, silikone, HYPALON, PTFE
· Til lavtemperaturapplikationer (<-40°C)→ NR, silikone, PTFE
· Til høj slidstyrke (minedrift, maskiner) → NR, PU, HNBR
· Til drikkevand og fødevaregodkendte applikationer → EPDM, silikone, PTFE
· Til udendørs og ozonbestandighed → EPDM, HYPALON, silikone, PTFE
5. Konklusion
· NBR (nitrilgummi): Bedst til oliebaserede anvendelser såsom brændstof og hydraulikolie, men uegnet til høje temperaturer og syrer/baser.
· EPDM (ethylenpropylengummi): Ideel til vandbehandling, kemikalier og dampsystemer; meget vejrbestandig, men ikke oliebestandig.
· VITON (Fluorocarbongummi): Fremragende til høje temperaturer, stærke syrer/baser og brændstofanvendelser.
· NR (Naturgummi): Overlegen slidstyrke, anvendes i minedrift og maskiner, men er ikke kemikaliebestandig.
· Silikonegummi: Fremragende til høje/lave temperaturer, fødevaresikre anvendelser, men mangler slidstyrke.
· PU (polyuretan): Bedst til ekstrem slidstyrke, anvendes i hydrauliske tætninger og minedrift.
· HNBR (hydrogeneret nitrilgummi): Bedre end NBR i højtemperatur- og slidapplikationer, anvendt i petrokemiske industrier.
· HYPALON (CSM/klorsulfoneret polyethylengummi): Bedst til syre-/basebestandighed og vejrpåvirkning, ideel til kemikalie- og ozonresistent forsegling.
· PTFE (polytetrafluorethylen): Den mest kemisk resistente, ideel til høje temperaturer, ætsende miljøer og fødevareforarbejdning.