Sedlo ventilu klapkové klapky je klíčovým těsnicím prvkem uvnitř klapky. Jeho hlavní funkcí je kontakt s deskou klapky (kotoučem ventilu) a vytvoření těsnicí plochy, když je ventil zavřený, aby se zabránilo úniku média. Konkrétněsedlo klapkového ventiluLze jej instalovat na vnitřní stěnu tělesa ventilu nebo jej integrovat s klapkovou deskou, přičemž v závislosti na materiálu a struktuře se dosáhne dobrého těsnicího účinku.
1. Úvod do klasifikace sedel klapkových ventilů
1. 1 Klasifikace podle materiálu
A. Elastické měkké sedlo ventilu
Obvykle se jedná o materiály jako pryž, silikon, polytetrafluorethylen (PTFE).
Výhody: dobrý těsnicí výkon, rychlá odezva, vhodné pro nízké teploty, nízký tlak a málo korozivní média (kromě PTFE).
Nevýhody: nízká odolnost proti opotřebení, životnost je omezena stárnutím materiálu.
B. Kovové sedlo ventilu
Vyrobeno z nerezové oceli, uhlíkové oceli nebo jiných kovových materiálů.
Výhody: odolnost proti vysokým teplotám, odolnost proti vysokému tlaku, silná odolnost proti opotřebení, vhodné pro náročné pracovní podmínky.
Nevýhody: vysoké požadavky na těsnění kov-kov, přísná přesnost zpracování a požadavky na instalaci.
C. Kompozitní sedlo ventilu
Kombinuje výhody kovu a měkkých materiálů, obvykle pokrývá kovovou konstrukci elastickými materiály, jako je grafit.
Může nejen zajistit dobrý těsnicí výkon, ale také zlepšit odolnost proti opotřebení a prodloužit životnost.
1.2. Klasifikace podle strukturální formy
A. Tvrdé zadní sedadlo
Sedlo ventilu a zadní část jsou integrálně vytvořeny s jednoduchou konstrukcí a těsnicí plocha těsně přiléhá k tělesu ventilu.
Nevýhodou tohototvrdé zadní sedlo ventiluje to, že jakmile je sedlo ventilu opotřebované nebo zestárlé, je nutné pro výměnu rozebrat celou klapku.
B. Odnímatelné měkké sedátko
Ten/Ta/Toměkké sedlo ventilumá rybinový design a lze jej rozebrat a vyměnit samostatně.
Výhodou je snadná údržba a prodloužení životnosti klapkové klapky jako celku.
1.3. Dle zvláštního provedení
A. Dvojitý excentrický klapkový ventil
Motýlí deska se v zavřeném stavu pohybuje podél dvou excentrických os, aby se snížilo kontaktní tření se sedlem ventilu.
Výhodami jsou snížené opotřebení, prodloužená životnost sedla ventilu a lepší těsnicí výkon.
B. Trojitý excentrický motýlkový ventil
Další konstrukce založená na dvojité excentricitě umožňuje přesný kontakt kovu s kovem mezi motýlkovou deskou a kovovým sedlem ventilu.
Dokáže dosáhnout skutečně nulového úniku a je vhodný pro náročné pracovní podmínky (jako jsou média s vysokou teplotou a vysokým tlakem).
Různé typy materiálů sedel ventilů mají různé fyzikální a chemické vlastnosti a jsou vhodné pro různé provozní podmínky. V tomto článku se zaměříme především na studium a porovnání hlavních typů, vlastností a použití elastických sedel ventilů.
Mezi běžně používaná elastická sedla ventilů na trhu patří NBR, EPDM, VITON (FKM), přírodní kaučuk (NR), silikon (silikonový kaučuk), polyuretan (PU), hydrogenovaný nitrilový kaučuk (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Porovnání vlastností materiálu sedla ventilu
| Materiál | NBR (nitrilový kaučuk) | EPDM (monomerní kaučuk z ethylenpropylendienu) | VITON (FKM/fluorokarbonová pryž) | NR (přírodní kaučuk) | Silikonová pryž | PU (polyuretan) | HNBR (hydrogenovaný nitrilový kaučuk) | HYPALON (CSM/chlorsulfonovaný polyethylenový kaučuk) | PTFE (polytetrafluorethylen, teflon) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Odolnost proti oleji | Vynikající | Chudý | Vynikající (odolává palivům a chemikáliím) | Chudý | Chudý | Mírný | Vynikající (odolává oleji, palivu a mazivům) | Mírný | Vynikající (nejlepší chemická odolnost) |
| Chemická odolnost | Střední, odolává mírným kyselinám a zásadám | Vynikající (odolává kyselinám, zásadám a oxidačním činidlům) | Vynikající (odolává kyselinám, zásadám, organickým rozpouštědlům) | Mírný | Vynikající (odolává oxidačním činidlům, netoxický) | Mírný | Dobrá (odolná vůči mírným kyselinám a zásadám) | Vynikající (odolává kyselinám, zásadám a oxidačním činidlům) | Vynikající (odolává všem chemikáliím) |
| Teplotní rozsah (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (krátkodobě až 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Odolnost proti opotřebení | Dobrý | Mírný | Dobrý | Vynikající (vynikající odolnost proti opotřebení) | Mírný | Vynikající (nejlepší odolnost proti opotřebení) | Vynikající | Dobrý | Špatný (snadno se opotřebovává) |
| Odolnost proti vodě | Mírný | Vynikající (vhodné pro horkou vodu a páru) | Mírný | Dobrý | Vynikající (potravinářská kvalita) | Mírný | Dobrý | Vynikající | Vynikající (voděodolný) |
| Odolnost vůči povětrnostním vlivům (UV/ozón) | Špatný (snadno stárne) | Vynikající (vysoká odolnost vůči povětrnostním vlivům) | Dobrý | Mírný | Vynikající (odolnost vůči extrémním povětrnostním vlivům) | Mírný | Vynikající (vysoká odolnost vůči povětrnostním vlivům) | Vynikající (vynikající odolnost vůči povětrnostním vlivům) | Vynikající (odolnost proti UV záření a stárnutí) |
| Flexibilita | Dobrý | Vynikající | Mírný | Vynikající | Vynikající | Dobrý | Vynikající | Dobrý | Tvrdé (nízké tření) |
| Hlavní aplikace | Palivo, mazací olej, hydraulické olejové systémy, průmyslová těsnění | Systémy zásobování vodou a odvodnění, chemické potrubí, parní systémy, venkovní zařízení | Vysokoteplotní chemické aplikace, palivové systémy, letecký průmysl, petrochemie | Těžba, zařízení odolná proti opotřebení, mechanické obložení | Potraviny, farmaceutický průmysl, těsnění elektroniky, aplikace pro vysoké a nízké teploty | Mechanické těsnění, zařízení odolná proti opotřebení, těžba, hydraulické systémy | Petrochemie, automobilový průmysl, vysokoteplotní olejová těsnění | Chemický průmysl, korozivní prostředí, venkovní zařízení, těsnění odolné vůči ozonu | Silné korozivní chemikálie, léčiva, těsnění v potravinářské kvalitě, těsnění při vysokých teplotách |
3. Vhodné pracovní podmínky pro materiály sedel ventilů
| Materiál | Odolnost vůči palivu/oleji | Odolnost vůči kyselinám/zásadám | Odolnost vůči vysokým teplotám | Odolnost vůči nízkým teplotám | Odolnost proti vodě | Odolnost proti opotřebení | Odolnost vůči povětrnostním vlivům (venkovní, ozon) | Potravinářské |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| VITON | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Silikon | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| HYPALON | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Doporučení pro výběr materiálu
· Pro aplikace s palivem, olejem nebo hydraulickým olejem → NBR, HNBR, VITON
· Pro kyselinovou/zásaditou a chemickou odolnost → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Pro odolnost vůči vysokým teplotám (>150 °C) → VITON, silikon, HYPALON, PTFE
· Pro nízkoteplotní aplikace (<-40 °C) → NR, silikon, PTFE
· Pro vysokou odolnost proti opotřebení a oděru (těžební průmysl, strojírenství) → NR, PU, HNBR
· Pro pitnou vodu a potravinářské aplikace → EPDM, silikon, PTFE
· Pro odolnost vůči venkovnímu prostředí a ozonu → EPDM, HYPALON, silikon, PTFE
5. Závěr
· NBR (nitrilový kaučuk): Nejlepší pro aplikace na bázi oleje, jako je palivo, hydraulický olej, ale nevhodný pro vysoké teploty a kyseliny/zásady.
· EPDM (ethylenpropylenový kaučuk): Ideální pro úpravu vody, chemické a parní systémy; vysoce odolný vůči povětrnostním vlivům, ale ne vůči olejům.
· VITON (fluorouhlíkový kaučuk): Vynikající pro vysoké teploty, silné kyseliny/zásady a paliva.
· NR (přírodní kaučuk): Vynikající odolnost proti oděru, používá se v hornictví a strojírenství, ale není odolný vůči chemikáliím.
· Silikonová pryž: Vynikající pro vysoké/nízké teploty a aplikace bezpečné pro potraviny, ale postrádá odolnost proti opotřebení.
· PU (polyuretan): Nejlepší pro extrémní odolnost proti opotřebení, používá se v hydraulických těsněních a v těžebních aplikacích.
· HNBR (hydrogenovaný nitrilový kaučuk): Lepší než NBR ve vysokoteplotních a otěruvzdorných aplikacích, používá se v petrochemickém průmyslu.
· HYPALON (CSM/chlorsulfonovaný polyethylenový kaučuk): Nejlepší odolnost vůči kyselinám/zásadám a povětrnostním vlivům, ideální pro utěsnění odolné vůči chemikáliím a ozonu.
· PTFE (polytetrafluorethylen): Chemicky nejodolnější, ideální pro vysoké teploty, korozivní prostředí a zpracování potravin.