Fjärilsventil - hur de fungerar

Fjärilsventiler är kvartsvarvsventiler som är populära för on-off eller moduleringstjänster. De är lätta, har ett litet installationsfotavtryck, lägre kostnad, snabb drift och finns med stora öppningsstorlekar. Fjärilen är en skiva ansluten till en stav. När ventilen öppnar roterar skivan för att tillåta vätska att passera igenom. Den stängs när stången roterar skivan ett kvarts varv till ett läge vinkelrätt mot flödesriktningen. Lär dig mer om hur fjärilsventiler fungerar och när du ska använda dem för olika applikationer.

FunktionsprincipFjärilsventiler har en relativt enkel konstruktion. Figur 2 visar huvudkomponenterna i en vridspjällsventil, som är kroppen, tätningen, skivan och skaftet. Skivan (Figur 2 märkt E) på en vridspjällsventil är i linje med mitten av det anslutna röret och skaftet (Figur 2 märkt B) ansluts till ett manöverdon eller handtag på utsidan av ventilen. I stängt läge är skivan vinkelrät mot flödet, som visas i figur 2, och tätar mot ventilsätet (figur 2 märkt D). En O-ring (Figur 2 märkt C) i skafttätningen tätar mot läckage längs skaftet. När ställdonet eller handtaget roterar vridspjällsventilens skaft 90°, roterar skivan också 90° för att bli parallell med flödet. Partiell rotation gör att flödet kan strypas eller proportionellt.

SkivstängningsdesignFjärilsventiler kan vara koncentriska eller excentriska beroende på spindelns placering i förhållande till skivans mittlinje och ytvinkeln på ventilsätet. Koncentrisk Den mest grundläggande designen av en vridspjällsventil är en centrisk eller koncentrisk vridspjällsventil. Skaftet passerar genom skivans mittlinje, och sätet är ventilkroppens innerdiameters periferi (Figur 4 till vänster). Denna nollförskjutningsventildesign är känd som fjädrande sittande eftersom effektiv tätning är beroende av gummisätets flexibilitet. Vid stängning kommer skivan först i kontakt med sätet i cirka 85° vid en 90° rotation. Koncentriska vridspjällsventiler är lämpliga för lågtrycksområden.

Excentrisk En excentrisk fjärilsventils skaft passerar inte genom skivans centrumlinje utan istället bakom den (motsatt flödesriktning), som ses i figur 4 (höger). En enda förskjuten fjärilsventils skaft är direkt bakom skivans mittlinje. Denna design minskar hur mycket skivan kommer i kontakt med tätningen innan ventilen stänger helt. Mindre kontakt förbättrar ventilens livslängd.

I en dubbelförskjuten eller dubbelexcentrisk vridspjällsventil är skaftet bakom skivans mittlinje med en extra förskjutning åt ena sidan (Figur 5). Skaftets design med dubbla excentricitet minskar kontakten mellan skivor och säte till de sista 1-3° av stängningen av skivan.

En trippel offset vridspjällsventil (TOV eller TOBV) är lämplig för kritiska applikationer och har en liknande design som en dubbel offset fjärilsventil. Den tredje förskjutningen är kontaktaxeln mellan skivan och sätet. Sätesytan har en konisk form som tillsammans med samma form vid tallriksnocken resulterar i minimal kontakt innan ventilen stängs helt. En trippelförskjuten vridspjällsventil är mer effektiv och upplever mindre slitage. Trippeloffsetventiler är ofta gjorda av metallsäten för en bubbeltät avstängning. Metallsätena gör fjärilsventiler lämpliga för högre temperaturområden.

Högpresterande vridspjällsventiler använder trycket i rörledningen för att öka tätningen mellan sätet och skivkanten. Dessa fjärilsventiler har högre tryckklasser och är benägna att slitas mindre.