Les vàlvules de papallona i les vàlvules de comporta són dos tipus de vàlvules que s'utilitzen habitualment en aplicacions de conservació d'aigua industrials i municipals. Presenten diferències òbvies en estructura, funció i aplicació. Aquest article tractarà detalladament les diferències entre les vàlvules de papallona i les vàlvules de comporta des dels aspectes de principi, composició, cost, durabilitat, regulació del cabal, instal·lació i manteniment.
1. Principi
Principi de la vàlvula de papallona
La característica més gran devàlvula de papallonaés la seva estructura simple i el seu disseny compacte. El seu principi de funcionament és que la placa de papallona circular gira al voltant de la tija de la vàlvula com a eix central per controlar el flux de fluid. La placa de la vàlvula és com un punt de control, i només amb el consentiment de la placa de papallona pot passar. Quan la placa de papallona és paral·lela a la direcció del flux de fluid, la vàlvula està completament oberta; quan la placa de papallona és perpendicular a la direcció del flux de fluid, la vàlvula està completament tancada. El temps d'obertura i tancament de la vàlvula de papallona és molt curt, ja que només necessita 90 graus de rotació per completar l'operació d'obertura o tancament complet. Aquesta és també la raó per la qual és una vàlvula rotativa i una vàlvula de quart de volta.
Principi de la vàlvula de comporta
La placa de vàlvules de lavàlvula de comportaes mou amunt i avall verticalment fins al cos de la vàlvula. Quan la comporta està completament aixecada, la cavitat interior del cos de la vàlvula s'obre completament i el fluid pot passar-hi sense obstacles; quan la comporta està completament baixada, el fluid es bloqueja completament. El disseny de la vàlvula de comporta fa que gairebé no tingui resistència al flux quan està completament oberta, per la qual cosa és adequada per a aplicacions que requereixen una obertura completa o un tancament complet. Cal destacar aquí que la vàlvula de comporta és adequada per a l'obertura i el tancament complet! Tanmateix, la vàlvula de comporta té una velocitat de resposta lenta, és a dir, el temps d'obertura i tancament és més llarg, ja que es necessiten diverses voltes per girar el volant o l'engranatge sense fi per obrir-se i tancar-se completament.
2. Composició
Composició de la vàlvula de papallona
Com s'ha esmentat anteriorment, l'estructura de la vàlvula de papallona és relativament senzilla, incloent-hi els components principals com el cos de la vàlvula, la placa de la vàlvula, l'eix de la vàlvula, el seient de la vàlvula i l'accionament. Com es mostra a la figura següent.
Cos de la vàlvula:
El cos de la vàlvula de papallona és cilíndric i té un canal vertical a l'interior. El cos de la vàlvula pot estar fet de diferents materials, com ara ferro colat, ferro dúctil, acer inoxidable, acer al carboni, bronze d'alumini, etc. Per descomptat, l'elecció del material depèn de l'entorn d'ús de la vàlvula de papallona i de la naturalesa del medi.
Placa de vàlvula:
La placa de la vàlvula és la part d'obertura i tancament en forma de disc esmentada anteriorment, que té una forma similar a un disc. El material de la placa de la vàlvula sol ser el mateix que el del cos de la vàlvula, o superior al del cos de la vàlvula, perquè la vàlvula de papallona està en contacte directe amb el medi, a diferència de la vàlvula de papallona central on el cos de la vàlvula està directament separat del medi per un seient de vàlvula. Alguns medis especials necessiten millorar la resistència al desgast, la resistència a la corrosió i la resistència a altes temperatures.
Tija de la vàlvula:
La tija de la vàlvula connecta la placa de la vàlvula i l'accionament, i és responsable de transmetre el parell motor per girar la placa de la vàlvula. La tija de la vàlvula sol estar feta d'acer inoxidable 420 o altres materials d'alta resistència per garantir la seva resistència i durabilitat suficients.
Seient de vàlvula:
El seient de la vàlvula està revestit a la cavitat interior del cos de la vàlvula i entra en contacte amb la placa de la vàlvula per formar un segellat per garantir que el medi no tingui fuites quan la vàlvula està tancada. Hi ha dos tipus de segellat: segellat suau i segellat dur. El segellat suau té un millor rendiment de segellat. Els materials més utilitzats inclouen el cautxú, el PTFE, etc., que s'utilitzen habitualment en les vàlvules de papallona centrals. Els segells durs són adequats per a entorns d'alta temperatura i alta pressió. Els materials més utilitzats inclouen SS304 + grafit flexible, etc., que són habituals envàlvules de papallona triples excèntriques.
Actuador:
L'actuador s'utilitza per fer girar la tija de la vàlvula. Les formes més utilitzades són manuals, elèctriques, pneumàtiques o hidràuliques. Els actuadors manuals solen funcionar mitjançant manetes o engranatges, mentre que els actuadors elèctrics, pneumàtics i hidràulics poden aconseguir control remot i funcionament automatitzat.
Composició de les vàlvules de comporta
L'estructura de la vàlvula de comporta és relativament complexa. A més del cos de la vàlvula, la placa de la vàlvula, l'eix de la vàlvula, el seient de la vàlvula i l'accionament, també hi ha empaquetadura, tapa de la vàlvula, etc. (vegeu la figura següent)
Cos de la vàlvula:
El cos de la vàlvula de comporta sol tenir forma de barril o de falca, amb un canal recte a l'interior. El material del cos de la vàlvula és principalment de ferro colat, acer fos, acer inoxidable, llautó, etc. De la mateixa manera, s'ha de seleccionar el material adequat segons les condicions d'ús.
Tapa de vàlvula:
La tapa de la vàlvula està connectada al cos de la vàlvula per formar una cavitat de vàlvula tancada. Normalment hi ha una caixa de premsaestopa a la tapa de la vàlvula per instal·lar el premsaestopa i segellar la tija de la vàlvula.
Seient de la vàlvula de comporta + seient:
La comporta és la part d'obertura i tancament de la vàlvula de comporta, generalment en forma de falca. La comporta pot ser una estructura de comporta simple o doble. La vàlvula de comporta que utilitzem habitualment és una comporta simple. El material de la comporta de la vàlvula de comporta elàstica és GGG50 recobert de goma, i la comporta de la vàlvula de comporta de segellat dur és el material del cos + llautó o acer inoxidable.
Tija de la vàlvula:
La tija de la vàlvula connecta la comporta i l'actuador, i mou la comporta amunt i avall mitjançant una transmissió roscada. El material de la tija de la vàlvula és generalment materials d'alta resistència com ara acer inoxidable o acer al carboni. Segons el moviment de la tija de la vàlvula, les vàlvules de comporta es poden dividir en vàlvules de comporta de tija ascendent i vàlvules de comporta de tija no ascendent. La rosca de la tija de la vàlvula de comporta de tija ascendent es troba fora del cos de la vàlvula, i l'estat obert i tancat és clarament visible; la rosca de la tija de la vàlvula de comporta de tija no ascendent es troba dins del cos de la vàlvula, l'estructura és relativament compacta i l'espai d'instal·lació és més petit que el de la vàlvula de comporta de tija ascendent.
Embalatge:
El premsaestopes es troba a la caixa de premsaestopes de la tapa de la vàlvula, que s'utilitza per segellar l'espai entre la tija de la vàlvula i la tapa de la vàlvula per evitar fuites del medi. Els materials de premsaestopes habituals inclouen grafit, PTFE, amiant, etc. El premsaestopes es comprimeix mitjançant la glàndula per garantir un rendiment de segellat.
Actuador:
• El volant és l'actuador manual més comú, que acciona la transmissió de la rosca de la tija de la vàlvula girant el volant per moure la comporta amunt i avall. Per a vàlvules de comporta de gran diàmetre o alta pressió, sovint s'utilitzen actuadors elèctrics, pneumàtics o hidràulics per reduir la força d'operació i accelerar la velocitat d'obertura i tancament. Per descomptat, aquest és un altre tema. Si us interessa, consulteu l'article.Quantes voltes cal fer per tancar una vàlvula de papallonaQuant de temps triga?
3. Cost
Cost de la vàlvula de papallona
Les vàlvules de papallona solen ser més econòmiques que les vàlvules de comporta. Això es deu al fet que les vàlvules de papallona tenen una longitud estructural curta, requereixen menys materials i tenen un procés de fabricació relativament senzill. A més, les vàlvules de papallona són més lleugeres, cosa que també redueix el cost de transport i instal·lació. L'avantatge de cost de les vàlvules de papallona és particularment evident en canonades de gran diàmetre.
Cost de la vàlvula de comporta
El cost de fabricació de les vàlvules de comporta sol ser més elevat, especialment per a aplicacions de gran diàmetre o alta pressió. L'estructura de les vàlvules de comporta és complexa i la precisió del mecanitzat de les plaques de comporta i els seients de vàlvula és alta, cosa que requereix més processos i temps durant el procés de fabricació. A més, les vàlvules de comporta són més pesades, cosa que augmenta el cost de transport i instal·lació.
Com es pot veure al dibuix anterior, per al mateix DN100, la vàlvula de comporta és molt més gran que la vàlvula de papallona.
4. Durabilitat
Durabilitat de la vàlvula de papallona
La durabilitat de les vàlvules de papallona depèn dels materials del seient i del cos de la vàlvula. En particular, els materials de segellat de les vàlvules de papallona de segellat suau solen estar fets de cautxú, PTFE o altres materials flexibles, que es poden desgastar o envellir durant l'ús a llarg termini. Per descomptat, els materials de segellat de les vàlvules de papallona de segellat dur estan fets de materials sintètics d'alt rendiment o segells metàl·lics, de manera que la durabilitat s'ha millorat significativament.
En general, les vàlvules de papallona tenen una bona durabilitat en sistemes de baixa i mitjana pressió, però el rendiment de segellat es pot reduir en entorns d'alta pressió i alta temperatura.
També val la pena esmentar que les vàlvules de papallona poden aïllar el medi embolicant el cos de la vàlvula amb el seient de la vàlvula per evitar que el cos de la vàlvula es corroeixi. Al mateix temps, la placa de la vàlvula es pot encapsular completament amb goma i folrar-se completament amb fluor, cosa que millora significativament la seva durabilitat per a medis corrosius.
Durabilitat de les vàlvules de comporta
El disseny del segellat elàstic del seient de les vàlvules de comporta s'enfronta al mateix problema que les vàlvules de papallona, és a dir, al desgast i a l'envelliment durant l'ús. Tanmateix, les vàlvules de comporta de segellat dur funcionen bé en ambients d'alta pressió i alta temperatura. Com que la superfície de segellat metall-metall de la vàlvula de comporta té una alta resistència al desgast i a la corrosió, la seva vida útil sol ser més llarga.
Tanmateix, la comporta de la vàlvula de comporta s'encalla fàcilment per les impureses del medi, cosa que també pot afectar la seva durabilitat.
A més, el seu aspecte i estructura determinen que sigui difícil fer un revestiment complet, de manera que per al mateix medi corrosiu, tant si està fet de metall com de revestiment complet, el seu preu és molt més alt que el de la vàlvula de comporta.
5. Regulació del cabal
Regulació del cabal de la vàlvula de papallona
La vàlvula de papallona de tres excèntriques pot ajustar el flux a diferents obertures, però la seva corba característica de flux és relativament no lineal, especialment quan la vàlvula està gairebé completament oberta, el flux canvia considerablement. Per tant, la vàlvula de papallona només és adequada per a escenes amb requisits de precisió d'ajust baixos, en cas contrari, es pot seleccionar una vàlvula de bola.
Regulació del cabal de la vàlvula de comporta
La vàlvula de comporta està dissenyada per ser més adequada per a operacions d'obertura completa o tancament complet, però no per regular el flux. En l'estat parcialment obert, la comporta provocarà turbulències i vibracions del fluid, cosa que facilita danys al seient de la vàlvula i a la comporta.
6. Instal·lació
Instal·lació de la vàlvula de papallona
La instal·lació de la vàlvula de papallona és relativament senzilla. És lleugera, de manera que no requereix massa suport durant la instal·lació; té una estructura compacta, per la qual cosa és especialment adequada per a ocasions amb espai limitat.
La vàlvula de papallona es pot instal·lar en canonades en qualsevol direcció (horitzontal o vertical), i no hi ha cap requisit estricte pel que fa a la direcció del flux a la canonada. Cal tenir en compte que en aplicacions d'alta pressió o gran diàmetre, la placa de papallona ha d'estar en la posició completament oberta durant la instal·lació per evitar danys al segell.
Instal·lació de vàlvules de comporta
La instal·lació de vàlvules de comporta és més complicada, especialment les vàlvules de comporta de gran diàmetre i de segellat rígid. A causa del gran pes de les vàlvules de comporta, calen mesures addicionals de suport i fixació durant la instal·lació per garantir l'estabilitat de la vàlvula i la seguretat de l'instal·lador.
Les vàlvules de comporta normalment s'instal·len en canonades horitzontals, i cal tenir en compte la direcció del flux del fluid per garantir una instal·lació correcta. A més, la carrera d'obertura i tancament de les vàlvules de comporta és llarga, especialment per a les vàlvules de comporta de tija ascendent, i cal reservar prou espai per fer funcionar el volant manual.
7. Manteniment i manteniment
Manteniment de vàlvules de papallona
Les vàlvules de papallona tenen menys peces i són fàcils de desmuntar i muntar, per la qual cosa són més fàcils de mantenir. En el manteniment diari, es comprova principalment l'envelliment i el desgast de la placa de la vàlvula i el seient de la vàlvula. Si es detecta que l'anell de segellat està molt desgastat, cal substituir-lo a temps. Per tant, recomanem que els clients comprin vàlvules de papallona de respatller tou reemplaçables. Si la planitud de la superfície i l'acabat de la placa de la vàlvula són difícils d'aconseguir un bon efecte de segellat, també cal substituir-la.
A més, hi ha la lubricació de la tija de la vàlvula. Una bona lubricació ajuda a la flexibilitat i la durabilitat del funcionament de la vàlvula de papallona.
Manteniment de vàlvules de comporta
Les vàlvules de comporta tenen moltes peces i són difícils de desmuntar i muntar, especialment en sistemes de canonades grans, on la càrrega de treball de manteniment és gran. Durant el manteniment, cal prestar especial atenció a si la comporta s'aixeca i baixa suaument i si hi ha objectes estranys a la ranura del cos de la vàlvula.
Si la superfície de contacte del seient de la vàlvula i la comporta està ratllada o desgastada, cal polir-la o substituir-la. Per descomptat, també cal lubricar la tija de la vàlvula.
Cal prestar més atenció al manteniment del premsaestopes que a la vàlvula de papallona. El premsaestopes de la vàlvula de comporta s'utilitza per segellar l'espai entre la tija de la vàlvula i el cos de la vàlvula per evitar que el medi s'escapi. L'envelliment i el desgast del premsaestopes són problemes comuns de les vàlvules de comporta. Durant el manteniment, cal comprovar regularment l'estanquitat del premsaestopes i ajustar-lo o substituir-lo si cal.
8. Conclusió
En resum, les vàlvules de papallona i les vàlvules de comporta tenen els seus propis avantatges i desavantatges pel que fa al rendiment, el cost, la durabilitat, la regulació del cabal i la instal·lació:
1. Principi: Les vàlvules de papallona tenen velocitats d'obertura i tancament ràpides i són adequades per a ocasions d'obertura i tancament ràpides; les vàlvules de comporta tenen temps d'obertura i tancament llargs.
2. Composició: Les vàlvules de papallona tenen una estructura simple i les vàlvules de comporta tenen una composició complexa.
3. Cost: Les vàlvules de papallona tenen un cost més baix, especialment per a aplicacions de gran diàmetre; les vàlvules de comporta tenen un cost més elevat, especialment per a alta pressió o requisits de materials especials.
4. Durabilitat: Les vàlvules de papallona tenen una millor durabilitat en sistemes de baixa i mitjana pressió; les vàlvules de comporta funcionen bé en entorns d'alta pressió i alta temperatura, però l'obertura i el tancament freqüents poden afectar la seva vida útil.
5. Regulació del cabal: Les vàlvules de papallona són adequades per al control del cabal aproximat; les vàlvules de comporta són més adequades per a operacions completament obertes o completament tancades.
6. Instal·lació: Les vàlvules de papallona són fàcils d'instal·lar i són aplicables tant a canonades horitzontals com verticals; les vàlvules de comporta són complexes d'instal·lar i són adequades per a la instal·lació de canonades horitzontals.
7. Manteniment: El manteniment de les vàlvules de papallona se centra en el desgast i l'envelliment de la placa i el seient de la vàlvula, i en la lubricació de la tija de la vàlvula. A més d'això, la vàlvula de comporta també ha de mantenir l'empaquetadura.
En aplicacions pràctiques, la selecció de vàlvules de papallona o vàlvules de comporta s'ha de considerar exhaustivament segons les condicions i els requisits de treball específics per garantir el millor rendiment i economia.