Серпімді көбелек клапандарөнеркәсіптік құбырлардағы ең көп қолданылатын көбелек клапан түрі болып табылады. Тығыздау өнімділігіне қол жеткізу үшін «материалдың серпімділігі» мен «құрылымдық қысылуына» сүйене отырып, олар тығыздағыш беті ретінде резеңке сияқты серпімді материалдарды пайдаланады.
Бұл мақала құрылымды, қолдануды және материалдарды таныстырып қана қоймайды, сонымен қатар оларды жалпы білімнен терең логикаға дейін талдайды.
1. Серпімді көбелек клапандар туралы негізгі түсінік (қысқаша сипаттама)
1.1 Негізгі құрылым
Клапан корпусы:Әдетте вафли түрі, құлақша түрі немесе фланецті түрі.
Клапан дискі:Тығыздау үшін жабылған кезде резеңке орындықты қысатын дөңгелек металл пластина.
Клапан орны:NBR/EPDM/PTFE/Rubber Lied сияқты серпімді материалдардан жасалған, клапан дискімен бірге жұмыс істейді.
Клапан бағанасы:Көбінесе бір білікті немесе екі білікті дизайнды пайдаланады.
Жетекші:Тұтқаны, червякты, электрлік, пневматикалық және т.б.
1.2 Жалпы мүмкіндіктер
Тығыздау деңгейі әдетте нөлдік ағып кетуге жетеді.
Төмен құны және кең ауқымды қолданбалы.
Көбінесе су, ауаны баптау, HVAC және жеңіл химия өнеркәсібі сияқты төмен және орташа қысымды жүйелерде қолданылады.
2. Серпімді көбелек клапандар туралы қате түсініктер
2.1 Тығыздаудың мәні резеңке серпімділік болып табылады
Көптеген адамдар: «серпімді орындықтар тығыздау үшін резеңке серпімділікке сүйенеді» деп санайды.
Тығыздаудың шынайы мәні мынада:
Клапан корпусы + клапан діңінің орталық қашықтығы + клапан дискінің қалыңдығы + клапанның орындығын ендіру әдісі
Бірге «басқарылатын қысу аймағын» жасаңыз.
Қарапайым тілмен айтқанда:
Резеңке тым бос немесе тым тығыз болуы мүмкін емес; ол өңдеу дәлдігімен басқарылатын «нығыздаушы қысу аймағына» сүйенеді.
Неліктен бұл маңызды?
Қысу жеткіліксіз: клапан жабылған кезде ағып кетеді.
Шамадан тыс қысу: өте жоғары айналу моменті, резеңкенің ерте қартаюы.
2.2 Жеңілдетілген диск пішіні энергияны үнемдей ме?
Жалпы көрініс: Жеңілдетілген клапан дискілері қысымның жоғалуын азайтады.
Бұл «сұйықтық механикасы» теориясына сәйкес дұрыс, бірақ ол серпімді көбелек клапандарының нақты қолданылуына толығымен қолданылмайды.
Себебі:
Көбелек клапандарындағы қысымды жоғалтудың негізгі көзі клапан дискінің пішіні емес, клапанның орындық резеңкесінің жиырылуынан туындаған «микроарналық туннель әсері». Клапан дискінің тым жұқа болуы жеткілікті контакт қысымын қамтамасыз ете алмайды, бұл үзіліссіз тығыздағыш сызықтарға және ағып кетуге әкелуі мүмкін.
Жеңілдетілген клапан дискісі резеңкеге өткір кернеу нүктелерін тудырып, оның қызмет ету мерзімін қысқартады.
Сондықтан, жұмсақ отыратын көбелек клапандарының дизайны оңтайландырудан гөрі «нығыздау сызығының тұрақтылығына» басымдық береді.
2.3 Жұмсақ орналасқан көбелек клапандары тек орталық сызықты құрылымға ие
Желіде эксцентрлік көбелектің клапандары металл қатты тығыздағыштарды қолдануы керек деп жиі айтылады.
Дегенмен, нақты әлемдегі инженерлік тәжірибе мынаны көрсетеді:
Қос эксцентриктілік серпімді көбелек клапандарының қызмет ету мерзімін айтарлықтай жақсартады.
Себебі:
Қос эксцентристік: клапан дискісі резеңкеге жабудың соңғы 2-3° кезінде ғана тиіп, үйкелісті айтарлықтай азайтады.
Төмен крутящий момент, бұл жетекті үнемді таңдауға әкеледі.
2.4 Резеңке орындық үшін басты назар аударылатын мәселе - "материал атауы"*
Көптеген пайдаланушылар тек мыналарға назар аударады:
EPDM
NBR
Витон (FKM)
Бірақ өмір сүру ұзақтығына шынымен әсер ететін нәрсе:
2.4.1 Жағаның қаттылығы:
Мысалы, EPDM қаттылығы «соғұрлым жұмсақ, соғұрлым жақсы» дегенді білдірмейді. Әдетте, 65-75 төмен қысымда (PN10-16) нөлдік ағып кетуге қол жеткізетін оңтайлы тепе-теңдік нүктесі болып табылады.
Тым жұмсақ: момент төмен, бірақ оңай жыртылады. Жоғары қысымды шыңдарда (>2 МПа) немесе турбулентті ортада жұмсақ резеңке шамадан тыс қысылып, экструзия деформациясын тудырады. Сонымен қатар, жоғары температура (>80°C) резеңкені одан әрі жұмсартады.
Тым қатты: тығыздау қиын, әсіресе төмен қысымды жүйелерде (<1 МПа) резеңке ауа өткізбейтін интерфейсті қалыптастыру үшін жеткілікті түрде қысыла алмайды, бұл микро ағып кетуге әкеледі.
2.4.2 Вулканизация температурасы және қатаю уақыты
Вулканизация температурасы және қатайту уақыты желі құрылымының тұрақтылығына және ұзақ мерзімді өнімділікке тікелей әсер ететін резеңке молекулалық тізбектердің көлденең байланысын бақылайды. Әдеттегі диапазон 140-160°C, 30-60 минут. Тым жоғары немесе тым төмен температура біркелкі емес қатаюға және тез қартаюға әкеледі. Біздің компания әдетте көп сатылы вулканизацияны қолданады (140°C температурада алдын ала қатайту, содан кейін 150°C температурада кейінгі өңдеу). 2.4.3 Қысу жинағы
Сығымдау жинағы резеңке тұрақты кернеу кезінде (әдетте 25%-50% қысу, 70°C/22 сағ, ASTM D395 сыналған) және толық қалпына келмейтін тұрақты деформацияның үлесін білдіреді. Қысу жинағы үшін идеалды мән <20% құрайды. Бұл мән клапанның ұзақ мерзімді тығыздалуы үшін «тартерек» болып табылады; ұзақ мерзімді жоғары қысым тұрақты саңылауларға әкеледі, ағып кету нүктелерін қалыптастырады.
2.4.4 Созылу беріктігі
A. Созылу беріктігі (әдетте >10 МПа, ASTM D412) резеңкенің созылу сынуы алдында төтеп бере алатын максималды кернеу болып табылады және клапан орнының тозуға төзімділігі мен жыртылуға төзімділігі үшін өте маңызды. Резеңке құрамы мен көміртегі қарасының қатынасы клапан орнының созылу беріктігін анықтайды.
Көбелек клапандарда ол клапан дискінің жиегі арқылы кесілуге және сұйықтықтың соққысына қарсы тұрады.
2.4.5 Көбелек клапандарының ең үлкен жасырын қауіпі ағып кету болып табылады.
Инженерлік апаттарда ағып кету көбінесе ең үлкен мәселе емес, керісінше моменттің жоғарылауы болып табылады.
Жүйенің істен шығуына әкелетін нәрсе:
Крутящий моменттің кенеттен жоғарылауы → червякты берілістің зақымдалуы → жетектің істен шығуы → клапанның кептелуі
Неліктен момент кенеттен артады?
- Клапан орнының жоғары температурада кеңеюі
- Суды сіңіру және резеңкенің кеңеюі (әсіресе сапасыз EPDM)
- резеңкенің ұзақ уақыт қысылуына байланысты тұрақты деформациясы
- клапанның өзегі мен клапан дискі арасындағы саңылаудың дұрыс жасалмауы
- Ауыстырудан кейін клапан орны дұрыс сынбаған
Сондықтан «момент қисығы» өте маңызды көрсеткіш болып табылады.
2.4.6 Клапан корпусын өңдеу дәлдігі маңызды емес.
Көптеген адамдар жұмсақ отыратын көбелек клапандарының тығыздалуы негізінен резеңкеге байланысты деп қателеседі, сондықтан клапан корпусының өңдеу дәлдігіне қойылатын талаптар жоғары емес.
Бұл мүлдем қате.
Клапан корпусының дәлдігі әсер етеді:
Клапан орнының ойық тереңдігі → тығыздағыштың қысылуының ауытқуы, ашу және жабу кезінде оңай тураланбауды тудырады.
Клапанның отырғышын орнату кезінде ойық жиегінің жеткіліксіз қисаюы → сызат
Клапан дискінің орталық қашықтығындағы қате → локализацияланған шамадан тыс контакт
2.4.7 «Толығымен резеңке/PTFE төселген көбелек клапандарының» өзегі клапан дискі болып табылады.
Толығымен резеңке немесе PTFE төселген құрылымның өзегі «коррозияға төзімді болып көрінетін үлкен аймаққа ие болу» емес, клапан корпусының ішіндегі микроарналарға ортаның кіруін блоктау болып табылады. Қымбат емес көбелек клапандарының көптеген мәселелері резеңке сапасының нашарлығына байланысты емес, керісінше:
Клапанның орны мен корпусының түйіскен жеріндегі «сына тәрізді саңылау» дұрыс шешілмеген.
Ұзақ мерзімді сұйықтық эрозиясы → микрожарықтар → резеңке көпіршіктері және дөңес
Соңғы қадам - клапан орнының локализацияланған бұзылуы.
3. Неліктен серпімді көбелек клапандар бүкіл әлемде қолданылады?
Төмен бағадан басқа, үш терең себеп бар:
3.1. Ақауларға өте жоғары төзімділік
Металл тығыздағыштармен салыстырғанда, резеңке тығыздағыштар, олардың тамаша икемділігіне байланысты, орнатудың ауытқуларына және шамалы деформацияларға күшті төзімділікке ие.
Тіпті құбырларды дайындаудағы қателіктер, фланецтердің ауытқулары және болттардың біркелкі кернеуі резеңкенің икемділігімен жұтылады (әрине, бұл шектеулі және қажет емес және ұзақ мерзімді перспективада құбыр мен клапанға біраз зақым келтіреді).
3.2. Жүйедегі қысымның ауытқуларына ең жақсы бейімделу
Резеңке тығыздағыштар металл тығыздағыштар сияқты «сынғыш» емес; олар қысымның ауытқуы кезінде тығыздау желісін автоматты түрде өтейді.
3.3. Ең төменгі жалпы өмірлік цикл құны
Қатты тығыздалған көбелек клапандары ұзаққа созылады, бірақ құны мен жетектің құны жоғарырақ.
Салыстырмалы түрде, серпімді көбелектер клапандарының жалпы инвестициялық және техникалық қызмет көрсету шығындары үнемді.
4. Қорытынды
мәніСерпімді көбелек клапандарбұл жай ғана «жұмсақ тығыздау» емес
Жұмсақ тығыздалған көбелек клапандары қарапайым болып көрінуі мүмкін, бірақ шын мәнінде тамаша өнімдер инженерлік деңгейдегі қатаң логикамен қамтамасыз етілген, соның ішінде:
Нақты қысу аймағының дизайны
Бақыланатын резеңке өнімділігі
Клапанның корпусы мен өзегінің геометриялық сәйкестігі
Клапан орындығын құрастыру процесі
Моментті басқару
Өмірлік циклді сынау
Бұл «материал атауы» және «сыртқы құрылым» емес, сапаны анықтайтын негізгі факторлар.
ЕСКЕРТПЕ:* DATA осы веб-сайтқа сілтеме жасайды:https://zfavalves.com/blog/key-factors-that-determine-the-quality-of-soft-seal-butterfly-valves/
Жіберу уақыты: 09 желтоқсан 2025 ж