Supape cu fluture

Ce este supapa fluture?

Supapă fluture, cunoscută și sub numele de supapă cu clapetă, este o supapă de reglare cu o structură simplă, care poate fi utilizată pentru controlul on-off al mediului în conductele de joasă presiune. Supapa fluture se referă la o supapă a cărei parte de închidere (disc de supapă sau placă fluture) este un disc și se rotește în jurul supapă arbore pentru a se deschide și a se închide.
Acest tip de supapă poate fi clasificat în funcție de mai mulți parametri:

Design: supapă fluture centrală, supapă fluture dublu excentric fluture, supapă fluture cu compensare triplă;
Tip de conexiune finală: wafer, lug (jumătate sau complet), flanșă și flanșă dublă;
Materialele scaunului: moale (de exemplu, PTFE, cauciuc Buna, cauciuc etc.) sau metal pe metal (SS304, SS316), materialele corpului și ale discului (de la fontă până la aliaj de nichel înalt);
Conducere: Manuală (pârghie, angrenaj, angrenaj fără sfârșit) și de acționare (de tip electric, pneumatic, hidraulic și hidropneumatic).

Material de supapă fluture

Corpul supapei

Ca orice alt tip de supapă, supapele fluture au o varietate de materiale și combinații de materiale (corp, disc, scaun).

Selecția materialelor se bazează pe fluidul care urmează să fie închis, pe presiunea și temperatura aplicației în cauză. Principalele materiale utilizate pentru supapele fluture, de obicei calități turnate, sunt enumerate mai jos.
Accesorii pentru supape fluture

Oțel carbon

Oțelul carbon este un aliaj de fier și carbon (nu se adaugă alte elemente de aliere pentru a controla proprietățile materialului).
Pentru structurile supapelor fluture, oțelul carbon este cel mai frecvent utilizat pentru a forma corpul și discul prin procesul de turnare în nisip.
Cele mai comune calități utilizate pentru corpurile și discurile supapelor fluture sunt astma216wcb și oțelul LCC (cu conținut scăzut de carbon) (oțel turnat). Acestea sunt utilizate pentru servicii la temperaturi ridicate și, respectiv, la temperaturi scăzute.
Principalele avantaje ale supapelor fluture din oțel carbon (CS) sunt costul relativ scăzut și performanța acceptabilă (în special pentru aplicații de presiune scăzută). Punctul slab al supapelor din oțel carbon este rezistența slabă la coroziune (care poate fi îmbunătățită prin acoperirea cu un material de acoperire externă sau de căptușeală, cum ar fi Teflon).

Oțel inoxidabil

Oțelul inoxidabil este un aliaj de fier, nichel și crom (conținutul minim de Cr este de 10,5%). Adăugarea de crom formează un strat de oxid autovindecător pe suprafața materialului pentru a-l proteja de rugină.
Atunci când suprafața produselor din oțel inoxidabil este zgâriată, cromul reacționează cu oxigenul și previne reacția cu fierul și ruginirea. Sunt disponibile multe tipuri diferite de oțel inoxidabil, denumite în mod obișnuit serii 300 și 400.
Oțelul inoxidabil poate fi împărțit în ferită, austenită, martensită, duplex și călire prin precipitare (14ph).
Clasificarea se bazează pe microstructura materialelor prin modificarea compoziției elementelor mixte. Cele mai comune tipuri de oțel inoxidabil utilizate pentru a construi supape sunt, de obicei, clasele austenitice și duplex.

Oțel inoxidabil austenitic

Oțelurile inoxidabile austenitice conțin (cu excepția cromului) nichel, ceea ce are ca efect menținerea unei structuri austenitice cubice centrate pe față la temperaturi ridicate, la o temperatură care, de obicei, a fost transformată într-o structură cubică centrată pe ferită.
În comparație cu oțelul inoxidabil ferit, această structură cubică centrată pe față face ca materialul să fie mai ductil și mai ductil.
În funcție de procentul de nichel conținut, structura austenitică dură poate fi menținută chiar și la temperaturi foarte scăzute, ceea ce face ca materialul să fie potrivit pentru aplicații la temperaturi scăzute.
Adaosul de molibden sporește rezistența la coroziunea prin înțepături a supapei.

Oțel inoxidabil Duplex

Oțelurile inoxidabile duplex (UNS S32205 și UNS S31803) au o structură bine echilibrată, inclusiv o structură austenitică centrată pe față și o structură centrală de fier ferită.
Compoziția este obținută prin controlul elementelor de aliere și al tratamentului termic al aliajului pentru a produce o structură compusă din austenită 50% și ferită 50%.
Oțelul inoxidabil Duplex combină rezistența ridicată a compoziției de ferită și tenacitatea remarcabilă a austenitei.
Super Duplex (UNS S32750 și UNS s32760) conțin niveluri ridicate de crom și molibden pentru a spori rezistența la coroziune.

Oțel din aliaj de nichel

Aliajele de nichel sunt utilizate în supapele supuse unor condiții de funcționare foarte severe în ceea ce privește fluidul, temperatura și presiunea.
Aceste aliaje sunt deosebit de potrivite pentru aplicații foarte corozive, care pot distruge stratul protector de oxid al oțelului de calitate inferioară (cum ar fi oțelul inoxidabil).
Inconel, Incoloy și Hastelloy sunt cele mai frecvent utilizate aliaje de nichel pentru structurile supapelor. Principalul dezavantaj al aliajelor de nichel este greutatea mare și costul ridicat al acestora (mai multe supape din oțel inoxidabil).

Titan și aliaje de titan

Aliajul de titan are o rezistență și o greutate excelente și o rezistență excelentă la coroziune.
Comparativ cu orice alt metal, aliajul de titan are cel mai mare raport rezistență/greutate. Similar cu oțelul inoxidabil, suprafața aliajului de titan are un strat protector de oxid, care poate împiedica ruginirea produsului.
Titanul are o rezistență puternică la coroziunea apei de mare, în special în prezența hipocloritului.
Principalele dezavantaje ale aliajului de titan sunt prețul ridicat, multiplu față de oțelul inoxidabil și complexitatea procesului de producție, din cauza reactivității ridicate a metalului (este necesar un proces special de turnare pentru a împiedica reacția titanului cu oxigenul în timpul topirii și turnării).

Nichel aluminiu bronz

Acesta este un aliaj de cupru care conține aproximativ 10% aluminiu, 5% nichel și 5% fier. Are o rezistență puternică la coroziune, în special în aplicații cu apă de mare, și poate rezista la formarea biofilmului, care este o cauză comună a problemelor de coroziune ale oțelului inoxidabil.
Robinetele fluture API 609 pot avea scaune moi sau scaune metalice. Robinetele cu scaune moi, cunoscute și sub denumirea de robinete fluture cu "scaun moale" sau "elastice", aparțin tipului central. Designul excentric (dublu offset sau trei offset) adoptă de obicei designul cu scaun metalic sau poate fi ignifugat.

Material scaun

Soft (fluture elastic)

Supapa fluture cu scaun moale (elastică) are scaune moi din EPDM, Viton, NBR, Buna-N și altele similare. Robinetele fluture cu scaun moale sunt, de obicei, concentrice și sunt potrivite pentru aplicații de presiune scăzută și necritice.

Supapă fluture de etanșare metalică
În acest caz, corpul supapei și corpul discului au o etanșare metal pe metal.

Robinetele fluture de înaltă performanță (dublu excentric) oferă scaune moi și metalice. Robinetele fluture cu excentricitate triplă au, de obicei, scaune metalice și dispozitive de protecție împotriva incendiilor ATEX.

Tipul de supapă fluture

Robinetele fluture pot fi utilizate într-o gamă largă de aplicații, cum ar fi alimentarea cu apă, tratarea apelor uzate, prevenirea incendiilor, industria chimică și petrolieră, sistemul de tratare a combustibilului și industria de generare a energiei.
Odată cu introducerea designului cu două excentrice și trei excentrice, supapele fluture sunt din ce în ce mai mult utilizate în industria petrolului și a gazelor și încep să concureze cu supapele mai tradiționale, cum ar fi supapele cu bilă și supapele cu bilă.

Principiul de lucru al supapei fluture

Partea de deschidere și închidere a supapei fluture este o placă fluture în formă de disc, care se rotește în jurul propriei axe în corpul supapei, astfel încât să deschidă, să închidă sau să regleze supapa, care se numește supapă fluture. Supapa fluture este de obicei mai mică de 90 de grade de la deschiderea completă la închiderea completă. Supapa fluture și tija fluturelui nu sunt autoblocante. Pentru a poziționa placa fluturelui, pe tija supapei trebuie instalat un reductor cu roți fără sfârșit. Utilizarea reductorului cu roți dințate cu șurub nu numai că poate face ca placa fluturelui să aibă capacitatea de autoblocare și să oprească placa fluturelui în orice poziție, dar și să îmbunătățească performanța de funcționare a supapei.

Robinetul fluture industrial este caracterizat de rezistența la temperaturi ridicate, un interval de presiune aplicabil ridicat, un diametru nominal mare al robinetului, un corp din oțel carbon și un inel metalic în loc de inel de cauciuc. Supapa fluture mare de temperatură ridicată este realizată din sudură de plăci de oțel, care este utilizată în principal pentru conductele de fum și de aer și conductele de gaz de mediu de temperatură ridicată. Supapă fluture concentrică caracteristica structurală a acestui tip de supapă fluture este că axa tijei supapei, centrul plăcii fluturelui și centrul corpului se află în aceeași poziție. Modelul utilitar are avantajele unei structuri simple și ale unei fabricații convenabile. Robinetele fluture obișnuite cu căptușeală de cauciuc aparțin acestei categorii. Dezavantajul este că placa fluturelui și scaunul supapei sunt întotdeauna în stare de extrudare și răzuire, distanța de rezistență mare și uzura rapidă. Pentru a rezolva problema de extrudare între placa fluturelui și scaunul supapei de la supapa fluture concentrică, se produce supapa fluture excentrică simplă. Caracteristica sa structurală este că axa tijei supapei deviază de la centrul plăcii fluturelui, astfel încât capetele superioare și inferioare ale plăcii fluturelui nu mai devin axa de rotație, dispersează și reduce extrudarea excesivă dintre capetele superioare și inferioare ale plăcii fluturelui și scaunul supapei.
Supapa cu fluture dublu excentric este îmbunătățită și formată pe baza supapei cu fluture excentric simplu, care este cea mai utilizată supapă cu fluture dublu excentric în prezent. Modelul utilitar este caracterizat prin faptul că axa tijei supapei deviază atât de la centrul plăcii fluturelui, cât și de la centrul corpului. Efectul dublu excentric permite separarea rapidă a plăcii fluturelui de scaunul supapei după deschiderea supapei, elimină în mare măsură extrudarea excesivă inutilă și răzuirea dintre placa fluturelui și scaunul supapei, reduce rezistența la deschidere, reduce uzura și îmbunătățește durata de viață a scaunului supapei. Supapa fluture cu compensare triplă trebuie să fie rezistentă la temperaturi ridicate și trebuie să fie etanșată dur, dar scurgerile sunt mari; Pentru a obține o scurgere zero, trebuie utilizată o etanșare moale, dar aceasta nu este rezistentă la temperaturi ridicate. Pentru a depăși contradicția supapei fluture dublu excentrice, supapa fluture este excentrică pentru a treia oară. Supapa fluture este un tip de supapă care utilizează o placă fluture circulară ca parte de deschidere și închidere și se rotește cu tija supapei pentru a deschide, închide și regla canalul de fluid. Supapa fluture nu numai că are o structură simplă, volum mic, greutate redusă, consum redus de material, dimensiuni mici de instalare, cuplu de acționare mic, funcționare simplă și rapidă, dar are și o bună funcție de reglare a debitului și caracteristici de etanșare la închidere. Supapa fluture este forma de supapă principală în domeniul de aplicare a diametrului mare și mediu și a presiunii medii și joase. Odată cu aplicarea cauciucului sintetic anticoroziv și a politetrafluoretilenei, performanța supapei fluture poate fi îmbunătățită și poate satisface diferite condiții de lucru.

Componenta cheie a supapei fluture este discul, iar inelul metalic este situat pe linia mediană a conductei și conectat la dispozitivul de acționare extern (nivel manual sau actuator) prin intermediul tijei.
În comparație cu supapele cu bilă, discul supapelor cu fluture este întotdeauna în contact cu fluidul transportat prin conductă, ceea ce duce la o scădere a presiunii.
În poziția închisă, discul blochează orificiul supapei, iar în poziția deschisă, discul permite trecerea fluidului.
Este nevoie de un sfert de tură pentru a comuta supapa din poziția complet deschisă în poziția complet închisă (iar această mișcare poate fi efectuată la fel de rapid ca la o supapă cu bilă).

Simbolul supapei fluture în desenul P & ID

Supapă fluture concentrică

Caracteristica structurală a supapei fluture este că axa tijei supapei, centrul plăcii fluturelui și centrul corpului se află în aceeași poziție. Modelul utilitar are avantajele unei structuri simple și ale unei fabricații convenabile. Robinetele fluture obișnuite cu căptușeală de cauciuc aparțin acestei categorii. Dezavantajul este că placa fluturelui și scaunul supapei sunt întotdeauna în stare de extrudare și răzuire, distanța de rezistență mare și uzura rapidă. Pentru a depăși extrudarea, răzuirea și a asigura performanța de etanșare, scaunul supapei este în principiu fabricat din materiale elastice, cum ar fi cauciucul sau politetrafluoretilena, dar utilizarea sa este limitată de temperatură. Acesta este motivul pentru care oamenii cred în mod tradițional că supapa cu fluture nu este rezistentă la temperaturi ridicate.

Supapă cu fluture excentric unic

Pentru a rezolva problema de extrudare dintre placa fluturelui și scaunul supapei de la supapa fluture concentrică, se produce o singură supapă fluture excentrică. Caracteristica sa structurală constă în faptul că axa tijei supapei deviază de la centrul plăcii fluturelui, astfel încât capetele superioare și inferioare ale plăcii fluturelui nu mai devin axa de rotație, dispersează și reduce extrudarea excesivă dintre capetele superioare și inferioare ale plăcii fluturelui și scaunul supapei. Cu toate acestea, din cauza structurii excentrice unice în întregul proces de deschidere și închidere a supapei, fenomenul de răzuire între placa fluturelui și scaunul supapei nu a dispărut, iar domeniul de aplicare este similar cu cel al supapei fluture concentrice, astfel încât este rar utilizată.

Supapă cu fluture dublu excentric

Pe baza supapei cu fluture cu un singur excentric, supapa cu fluture cu dublu excentric, care este utilizată în prezent pe scară largă de Zui, este îmbunătățită în continuare. Modelul utilitar se caracterizează prin faptul că axa tijei supapei deviază atât de la centrul plăcii fluturelui, cât și de la centrul corpului. Efectul dublu excentric permite separarea rapidă a plăcii fluturelui de scaunul supapei după deschiderea supapei, elimină în mare măsură extrudarea excesivă inutilă și răzuirea dintre placa fluturelui și scaunul supapei, reduce rezistența la deschidere, reduce uzura și îmbunătățește durata de viață a scaunului supapei. În același timp, supapa cu fluture dublu excentric poate adopta, de asemenea, un scaun metalic, ceea ce îmbunătățește aplicarea supapei cu fluture în domeniul temperaturilor ridicate. Cu toate acestea, deoarece principiul său de etanșare aparține structurii de etanșare de poziție, adică suprafața de etanșare a plăcii fluturelui și a scaunului supapei se află în contact în linie, iar efectul de etanșare este produs de deformarea elastică cauzată de extrudarea scaunului supapei prin placa fluturelui. Prin urmare, are cerințe ridicate pentru poziția de închidere (în special scaunul de supapă metalic) și o capacitate de rezistență la presiune scăzută. Acesta este motivul pentru care oamenii cred în mod tradițional că supapa cu fluture nu este rezistentă la presiune ridicată și are scurgeri mari.

Triple supapă fluture excentrică

Pentru a rezista la temperaturi ridicate, trebuie utilizată o garnitură de etanșare dură, dar scurgerile sunt mari; pentru a obține o scurgere zero, trebuie utilizată o garnitură moale, dar aceasta nu este rezistentă la temperaturi ridicate. Pentru a depăși contradicția supapei cu fluture dublu excentric, supapa cu fluture este excentrică pentru a treia oară. Modelul de utilitate se caracterizează prin faptul că axa conică a suprafeței de etanșare a plăcii fluturelui se abate de la axa cilindrică a corpului, în timp ce poziția axei tijei tijei supapei dublu excentrice este excentrică, adică, după a treia excentricitate, secțiunea de etanșare a plăcii fluturelui nu mai este cerc adevărat, ci elipsă, iar forma suprafeței de etanșare este asimetrică, o parte este înclinată față de axa centrală a corpului și cealaltă parte este paralelă cu axa centrală a corpului.
Cea mai mare caracteristică a acestei a treia excentricități este că schimbă în mod fundamental structura de etanșare, nu mai este vorba de etanșarea de poziție, ci de etanșarea de cuplu, adică efectul de etanșare nu este realizat în funcție de deformarea elastică a scaunului supapei, ci complet în funcție de presiunea suprafeței de contact a scaunului supapei. Prin urmare, problema scurgerii zero a scaunului de supapă metalică este rezolvată dintr-o singură lovitură și, deoarece presiunea suprafeței de contact este direct proporțională cu presiunea mediului Presiunea ridicată și rezistența la temperaturi ridicate pot fi, de asemenea, rezolvate cu ușurință.

Supapă cu fluture dublu excentric VS supapă cu fluture triplu excentric

Imaginea arată diferența de proiectare dintre supapa cu fluture dublu excentric și supapa cu fluture triplu excentric (în stânga și, respectiv, în dreapta figurii).

Proiectarea supapei fluture

Prima clasificare cheie este între supapele fluture concentrice sau excentrice:

Supapă fluture concentrică: tija supapei este situată în centrul discului supapei, iar discul supapei este situat în centrul găurii
Supapă fluture excentrică (cu dublu decalaj și cu trei excentricități): are unul sau mai mulți arbori scurți (tije de supapă) care sunt amplasate în decalaj față de centrul supapei. Supapele fluture excentrice sunt definite, de asemenea, ca fiind dublu sau triplu decalate.


Supapă fluture concentrică	Supapă cu fluture dublu excentric	Trei supapă fluture excentric fluture

Avantajele și dezavantajele supapei fluture

În ultimii zece ani, supapele cu fluture sigilate din metal s-au dezvoltat rapid. Odată cu aplicarea materialelor de înaltă temperatură, temperatură joasă, coroziune puternică, eroziune puternică și aliaj de înaltă rezistență în supapele fluture, supapele fluture etanșate cu metal au fost utilizate pe scară largă în condiții de lucru cum ar fi temperatura ridicată, temperatura joasă și eroziunea puternică, și au înlocuit parțial supapele de închidere, supapele de poartă și supapele cu bilă.

Avantajele supapei fluture

1. Supapa fluture are avantajele deschiderii și închiderii convenabile și rapide, economisirea forței de muncă, rezistența mică a fluidului și funcționarea regulată.
2. Supapa fluture are avantajele unei structuri simple, volumului mic și greutății reduse.
3. Supapa cu fluture poate transporta noroi, iar lichidul acumulat la gura conductei este cel mai mic.
4. Supapa fluture poate realiza o bună etanșare la presiune scăzută.
5. Supapa fluture are o bună performanță de reglare.

Dezavantaje ale supapei fluture

1. Supapa cu fluture are o gamă mică de presiune și temperatură de funcționare.
2. Performanța de etanșare a supapei cu fluture este slabă.
3. Supapele fluture pot fi împărțite în plăci decalate, plăci verticale, plăci înclinate și tip pârghie în funcție de forma structurală. În funcție de forma de etanșare, poate fi împărțită în relativ densă
4. Tipul de etanșare și tipul de etanșare dură. Tipul de etanșare moale este, în general, sigilat cu inel de cauciuc, iar tipul de etanșare dură este, de obicei, sigilat cu inel metalic.
5. În funcție de tipul de conectare, poate fi împărțit în conexiune cu flanșă și conexiune de tip wafer; În funcție de modul de transmisie, poate fi împărțit în manual, transmisie cu angrenaje, pneumatică, hidraulică și electrică.

Instalarea și întreținerea supapei fluture trebuie să acorde atenție următoarelor aspecte:

1. Atunci când este instalată supapa fluture, discul supapei se oprește în poziția închisă.
2. Poziția de deschidere a supapei cu fluture se determină în funcție de unghiul de rotație al plăcii fluturelui.
3. Pentru supapa fluture cu supapă de bypass, supapa de bypass trebuie să fie deschisă înainte de deschidere.
4. Robinetul cu fluture se instalează în conformitate cu instrucțiunile de instalare ale producătorului, iar robinetul cu fluture greu trebuie să fie prevăzut cu o fundație solidă.
5. Robinetul fluture are caracteristicile de structură simplă, volum mic, greutate redusă, consum redus de material, dimensiuni mici de instalare, comutare rapidă, rotație alternativă de 90 °, cuplu de acționare mic etc. Este utilizat pentru a tăia, conecta și regla mediul din conductă și are caracteristici bune de control al fluidului și performanțe bune de etanșare a închiderii.

China Valvă fluture Producător www.sfutube.com furnizează supape fluture industriale, supape fluture pentru uz industrial, în diferite tipuri de materiale, cum ar fi oțel carbon, oțel inoxidabil, oțel aliat, etc.