Бътерфлай вентили

ОВКСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 1, 2008

Широка приложна област, малки монтажни размери и сравнително ниска цена

Бътерфлай вентилите, наричани още и бътерфлай клапи, са наложила се тръбопроводна арматура в областта на индустрията. Предимно изпълняват функцията на спирателна арматура, функционирайки на принципа отворено/затворено (фиг. 1а), но могат да се използват и като регулатори на налягането на флуида (фиг. 1б). Като основни техни предимства се посочват малката им строителна дължина, ниското тегло, малките разходи за монтаж и поддръжка, високата херметичност. Използването им във водоснабдителните системи, системите за кондициониране, вентилационните системи се приема за икономически целесъобразно, твърдят специалисти. Бътерфлай вентилите са подходящи за монтаж върху тръбопроводи с големи диаметри и се препоръчват пред седловите или сферичните вентили. Не са малко и приложенията, в които използването на бътерфлай вентили е по-целесъобразно в сравнение с използването на различни видове кранове, например. Многообразието от приложни области се дължи на добрите им спирателни характеристики, надеждността при експлоатация и сравнително лесната им поддръжка. Сред основните области на приложение на бътерфлай вентилите са химическата промишленост, металургията, нефтопреработвателната промишленост, газоснабдяването, хранително-вкусовата промишленост.

Спестяват монтажно пространство

Основните предимства на бътерфлай вентилите, обуславящо до голяма степен и голямата им област на приложение, се дължат на характерната им конструкция. Поради специфичната форма на корпуса на вентила (фиг. 2), при използването им се спестява монтажно пространство. Това ги прави особено подходящи за монтаж на места, при които е необходимо намаляване на общите габарити на системата. Основните критерии, на базата на които се класифицират бътерфлай вентилите, са видът на корпуса, начинът на присъединяване към тръбопровода и видът на използваното уплътнение.

Обикновено видът на корпуса и материалът, от който се изработва вентилът, се определят от изискванията на конкретното предназначение. Сред най-разпространените модели са тези с пръстеновиден, фланцев и монофланцев корпуси. Материалите, които се използват за корпуса, са предимно сфероидален или обикновен чугун, както и стомана.

Във функцията на затварящо устройство се използва клапа с формата на диск, разположена перпендикулярно на оста на отвора. Отварянето или затварянето на вентила е чрез завъртане на диска на 90о. Материалите, които се използват за изработване на затварящото устройство, преимуществено са неръждаема стомана или сплави от цветни метали. Обикновено се използват два начина на позициониране на диска в корпуса - центрично и ексцентрично положение.

Предлагат се и конструкции с две клапи

При по-голямата част от бътерфлай вентилите затварящата клапа е една, но се срещат и конструкции с две клапи, вградени в общ корпус и с общ задвижващ механизъм. При този тип конструкции се постига ефектът на трипътните вентили. Общият задвижващ механизъм задвижва клапите в противоположни посоки, вследствие на което, когато едната клапа затваря, другата отваря.

Обикновено във вида на задвижващ елемент на клапата се използва вал. За осигуряването на надеждната работа на вентила е необходимо връзката между вала и диска да е достатъчно стабилна, за да се осигури едновременното им завъртане.

За постигане на добра херметичност между затварящото устройство и корпуса на вентила се използват уплътнителни пръстени. Приложение намират гъвкави, метални или тефлонови уплътнения, изборът на които се прави в зависимост от работните условия.

Предимство е и ниската им цена

Специфична конструктивна особеност на бътерфлай вентилите е обстоятелството, че работната среда контактува само с два от елементите на вентила - уплътнителния пръстен и дисковото затварящо устройство. Това позволява корпусът на вентила да не се изработва от скъпоструващи материали като неръждаема стомана, например. Напълно достатъчно е само затварящото устройство да бъде изпълнено от подходящ за работната среда материал. Този факт обяснява и сравнително ниската себестойност на тези вентили, както и изключително разнообразните области на приложение, включващи и работа с агресивни среди.

Монтажни специфики

Предлагат се бътерфлай клапи с различни начини на присъединяване към тръбопровода. Бътерфлай арматурата е подходяща за инсталиране между почти всички видове тръбни фланцеви отвори. По тази причина, обикновено присъединяването е чрез различни фланцови съединения. Понякога се монтират и чрез заваряване.

В зависимост от конструкцията и използваните материали, бътерфлай вентилите могат да се монтират върху тръбопроводи, през които се транспортира питейна или морска вода, природен газ, масла, нефтопродукти, хранителни вещества, агресивни и абразивни среди с температура до 400 оС и налягане до 25 bar.

Видове задвижвания за вентилите

Задвижването на бътерфлай вентилите може да бъде ръчно или автоматично. При моделите с ръчно задвижване обикновено се използва лост или редуктор, а автоматичното се осъществява предимно чрез електро- или пневмозадвижка. Когато вентилът е с ръчното управление, лостът би могъл да се фиксира в няколко междинни или произволни положения. Това е възможно, тъй като в повечето случаи лостът е снабден с фиксатор, чрез който дискът лесно се позиционира в желаното междинно положение. Стъпката, която се използва, обикновено е 10о. При напълно отворено положение на вентила лостът е позициониран паралелно на тръбопровода. При затворено положение на вентила лостът се разполага перпендикулярно на тръбопровода.

Характеристики на арматурата

Сред основните характеристики на вентилите е коефициентът кV, чрез който се оценява пропускателната им способност. Обикновено стойността на кV се посочва от производителите в продуктовите каталози. Характерното за бътерфлай вентилите, използвани като спирателна арматура, е, че те имат сравнително по-високи стойности на този коефициент. Това се дължи на факта, че през по-голямата част от времето те са в напълно отворено състояние. Това води до намаляване на загубите на налягане, увеличаване ефективността на системата и намаляване на енергийните загуби. При бътерфлай вентилите, използвани като регулираща арматура, коефициентът кV се изчислява за всеки конкретен случай, като се взимат под внимание шумът и кавитацията.

Осигуряване на безпроблемна работа

За да се осигури безпроблемната работа на вентила по време на експлоатацията му, е добре да се спазват няколко основни изисквания. Специалистите препоръчват бътерфлай вентилите да се монтират в отворено положение, като хоризонталният монтаж е желателен. Също така, вътрешният диаметър на фланеца трябва да съответства на диаметъра на затварящото устройство.




ЕКСКЛУЗИВНО

Top