El seient de la vàlvula de papallona és un component clau de segellat dins de la vàlvula de papallona. La seva funció principal és contactar amb la placa de papallona (disc de la vàlvula) i formar una superfície de segellat quan la vàlvula està tancada per evitar fuites del medi. En concret, elseient de vàlvula de papallonaes pot instal·lar a la paret interior del cos de la vàlvula o dissenyar-se per integrar-se amb la placa de papallona, confiant en el seu material i estructura per aconseguir un bon efecte de segellat.
1. Introducció a la classificació del seient de la vàlvula de papallona
1. 1 Classificació per material
A. Seient de vàlvula elàstic i tou
Normalment es refereix a materials com el cautxú, la silicona i el politetrafluoroetilè (PTFE).
Avantatges: bon rendiment de segellat, resposta ràpida, adequat per a baixa temperatura, baixa pressió i medis poc corrosius (excepte PTFE).
Desavantatges: baixa resistència al desgast, la vida útil està limitada per l'envelliment del material.
B. Seient de vàlvula metàl·lic
Fet d'acer inoxidable, acer al carboni o altres materials metàl·lics.
Avantatges: resistència a altes temperatures, alta resistència a la pressió, forta resistència al desgast, adequada per a condicions de treball dures.
Desavantatges: alts requisits de segellat metall-metall, precisió de processament estricta i requisits d'instal·lació.
C. Seient de vàlvula compost
Combina els avantatges del metall i els materials tous, generalment recobrint l'estructura metàl·lica amb materials elàstics com el grafit.
No només pot garantir un bon rendiment de segellat, sinó que també millora la resistència al desgast i la vida útil.
1.2. Classificació per forma estructural
A. Seient posterior dur
El seient i la part posterior de la vàlvula estan formats integralment, amb una estructura simple, i la superfície de segellat s'adapta perfectament al cos de la vàlvula.
El desavantatge d'aixòseient de vàlvula durés que un cop el seient de la vàlvula està desgastat o envellit, cal desmuntar tota la vàlvula de papallona per substituir-la.
B. Seient tou extraïble
Elseient de vàlvula suauadopta un disseny de cua d'oreneta i es pot desmuntar i substituir per separat.
L'avantatge és que és fàcil de mantenir i allarga la vida útil de la vàlvula de papallona en conjunt.
1.3. Segons disseny especial
A. Vàlvula de papallona doble excèntrica
La placa de papallona es mou al llarg de dos eixos excèntrics quan es tanca per reduir la fricció de contacte amb el seient de la vàlvula.
Els avantatges són la reducció del desgast, la vida útil més llarga del seient de la vàlvula i un millor rendiment de segellat.
B. Vàlvula de papallona triple excèntrica
Un disseny addicional basat en la doble excentricitat permet que la placa de papallona i el seient de la vàlvula metàl·lica aconsegueixin un contacte precís metall amb metall.
Pot aconseguir un veritable efecte de fuita zero i és adequat per a condicions de treball d'alta demanda (com ara medis d'alta temperatura i alta pressió).
Els diferents tipus de materials de seient de vàlvula tenen diferents propietats físiques i químiques i són adequats per a diverses condicions de treball. En aquest article, estudiem i comparem principalment els principals tipus, rendiment i aplicacions de seients de vàlvula elàstics.
Els seients de vàlvula elàstics més utilitzats al mercat són NBR, EPDM, VITON (FKM), cautxú natural (NR), silicona (goma de silicona), poliuretà (PU), cautxú de nitril hidrogenat (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Comparació de les propietats del material del seient de la vàlvula
| Material | NBR (cautxú de nitril) | EPDM (cautxú monòmer d'etilè propilè diè) | VITON (FKM/cautxú fluorocarbonitzat) | NR (cautxú natural) | Goma de silicona | PU (poliuretà) | HNBR (cautxú de nitril hidrogenat) | HYPALON (CSM/cautxú de polietilè clorosulfonat) | PTFE (politetrafluoroetilè, tefló) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Resistència a l'oli | Excel·lent | Pobre | Excel·lent (resisteix combustibles i productes químics) | Pobre | Pobre | Moderat | Excel·lent (resisteix a l'oli, el combustible i els lubricants) | Moderat | Excel·lent (millor resistència química) |
| Resistència química | Moderat, resisteix àcids i bases suaus | Excel·lent (resisteix àcids, bases i oxidants) | Excel·lent (resisteix àcids, bases i dissolvents orgànics) | Moderat | Excel·lent (resisteix els oxidants, no tòxic) | Moderat | Bo (resisteix àcids i bases suaus) | Excel·lent (resisteix àcids, bases i oxidants) | Excel·lent (resisteix tots els productes químics) |
| Rang de temperatura (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (breument fins a 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Resistència al desgast | Bé | Moderat | Bé | Excel·lent (resistència al desgast superior) | Moderat | Excel·lent (millor resistència al desgast) | Excel·lent | Bé | Deficient (es desgasta fàcilment) |
| Resistència a l'aigua | Moderat | Excel·lent (apte per a aigua calenta i vapor) | Moderat | Bé | Excel·lent (apte per a aliments) | Moderat | Bé | Excel·lent | Excel·lent (impermeable) |
| Resistència a la intempèrie (UV/ozó) | Pobre (envelleix fàcilment) | Excel·lent (alta resistència a les inclemències del temps) | Bé | Moderat | Excel·lent (resistència extrema a les inclemències del temps) | Moderat | Excel·lent (alta resistència a les inclemències del temps) | Excel·lent (resistència superior a les inclemències del temps) | Excel·lent (resistència als raigs UV i a l'envelliment) |
| Flexibilitat | Bé | Excel·lent | Moderat | Excel·lent | Excel·lent | Bé | Excel·lent | Bé | Dur (baixa fricció) |
| Aplicacions principals | Combustible, oli lubricant, sistemes d'oli hidràulic, segells industrials | Sistemes de subministrament i drenatge d'aigua, canonades químiques, sistemes de vapor, equips per a exteriors | Aplicacions químiques d'alta temperatura, sistemes de combustible, aeroespacial, petroquímica | Mineria, equips resistents al desgast, revestiments mecànics | Aliments, productes farmacèutics, segellat electrònic, aplicacions d'alta i baixa temperatura | Segellat mecànic, equips resistents al desgast, mineria, sistemes hidràulics | Petroquímics, indústria de l'automoció, segells d'oli d'alta temperatura | Indústria química, ambients corrosius, equips per a exteriors, segellat resistent a l'ozó | Productes químics corrosius forts, productes farmacèutics, segellat de qualitat alimentària, segellat a alta temperatura |
3. Condicions de treball adequades per als materials del seient de la vàlvula
| Material | Resistència al combustible/oli | Resistència àcid/base | Resistència a altes temperatures | Resistència a baixa temperatura | Resistència a l'aigua | Resistència al desgast | Resistència a la intempèrie (exterior, ozó) | Apte per a aliments |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| VITON | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| silicona | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| HIPALÓ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Recomanacions de selecció de materials
· Per a aplicacions de combustible, oli o oli hidràulic → NBR, HNBR, VITON
· Per a resistència a àcids/bases i productes químics → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Per a resistència a altes temperatures (>150 °C) → VITON, silicona, HYPALON, PTFE
· Per a aplicacions de baixa temperatura (<-40 °C) → NR, silicona, PTFE
· Per a una alta resistència al desgast i a l'abrasió (mineria, maquinària) → NR, PU, HNBR
· Per a aigua potable i aplicacions de grau alimentari → EPDM, silicona, PTFE
· Per a resistència a l'exterior i a l'ozó → EPDM, HYPALON, silicona, PTFE
5. Conclusió
· NBR (cautxú de nitril): Ideal per a aplicacions basades en petroli com ara combustible, oli hidràulic, però no apte per a altes temperatures i àcids/bases.
· EPDM (cautxú d'etilè propilè): ideal per a sistemes de tractament d'aigua, productes químics i de vapor; altament resistent a la intempèrie però no resistent a l'oli.
· VITON (cautxú fluorocarbonitzat): Excel·lent per a altes temperatures, àcids/bases forts i aplicacions de combustible.
· NR (cautxú natural): Resistència superior a l'abrasió, utilitzat en mineria i maquinària però no resistent als productes químics.
· Goma de silicona: Excel·lent per a altes/baixes temperatures i aplicacions segures per a aliments, però no té resistència al desgast.
· PU (poliuretà): Ideal per a una resistència extrema al desgast, utilitzat en segells hidràulics i aplicacions mineres.
· HNBR (cautxú de nitril hidrogenat): Millor que el NBR en aplicacions d'alta temperatura i desgast, utilitzat en indústries petroquímiques.
· HYPALON (CSM/cautxú de polietilè clorosulfonat): Ideal per a la resistència a àcids/bases i a l'exposició a la intempèrie, ideal per a segellats resistents a productes químics i a l'ozó.
· PTFE (politetrafluoroetilè): El més resistent químicament, ideal per a altes temperatures, ambients corrosius i processament d'aliments.