Сядло клапана дросельнага клапана з'яўляецца ключавым герметычным кампанентам унутры клапана. Яго асноўная функцыя заключаецца ў тым, каб кантактаваць з пласцінай дросельнага клапана (дыскам клапана) і ўтвараць герметызацыйную паверхню пры зачыненым клапане, каб прадухіліць уцечку асяроддзя. У прыватнасці,сядло дросельнага клапанаможа быць усталяваны на ўнутранай сценцы корпуса клапана або распрацаваны для інтэграцыі з пласцінай-матыльком, абапіраючыся на яго матэрыял і структуру для дасягнення добрага эфекту герметызацыі.
1. Увядзенне класіфікацыі сядла дросельнага клапана
1.1 Класіфікацыя па матэрыяле
А. Эластычнае мяккае сядло клапана
Звычайна маюць на ўвазе такія матэрыялы, як гума, сілікон, політэтрафторэтылен (ПТФЭ).
Перавагі: добрая герметычнасць, хуткая рэакцыя, падыходзіць для нізкіх тэмператур, нізкага ціску і нізкаагрэсіўных асяроддзяў (акрамя PTFE).
Недахопы: нізкая зносаўстойлівасць, тэрмін службы абмежаваны старэннем матэрыялу.
B. Металічнае сядло клапана
Выраблены з нержавеючай сталі, вугляродзістай сталі або іншых металічных матэрыялаў.
Перавагі: высокая тэмпература, высокая ўстойлівасць да ціску, высокая зносаўстойлівасць, падыходзіць для жорсткіх умоў працы.
Недахопы: высокія патрабаванні да герметызацыі металу з металам, строгая дакладнасць апрацоўкі і патрабаванні да мантажу.
C. Кампазітнае сядло клапана
Спалучае перавагі металу і мяккіх матэрыялаў, звычайна пакрываючы металічную канструкцыю эластычнымі матэрыяламі, такімі як графіт.
Гэта можа не толькі забяспечыць добрую герметычнасць, але і палепшыць зносаўстойлівасць і тэрмін службы.
1.2. Класіфікацыя па структурнай форме
А. Цвёрдае задняе сядзенне
Сядло клапана і задняя частка маюць цэлае, простую канструкцыю, а ўшчыльняльная паверхня шчыльна прылягае да корпуса клапана.
Недахоп гэтагацвёрдае задняе сядло клапаназаключаецца ў тым, што пасля зносу або старэння сядла клапана неабходна разабраць увесь дросельны клапан для яго замены.
B. Здымнае мяккае сядзенне
Theмяккае сядло клапанамае канструкцыю тыпу «ластаўчын хвост» і можа быць разабраны і заменены асобна.
Перавага заключаецца ў тым, што яго лёгка абслугоўваць і падаўжае тэрмін службы дросельнай засаўкі ў цэлым.
1.3. Згодна са спецыяльным праектам
А. Падвойны эксцэнтрычны дросельны клапан
У закрытым стане матылёк рухаецца ўздоўж двух эксцэнтрычных восяў, каб паменшыць трэнне кантакту з сядлом клапана.
Перавагі ўключаюць зніжэнне зносу, падаўжэнне тэрміну службы сядла клапана і паляпшэнне ўшчыльняльнай здольнасці.
B. Трайны эксцэнтрычны дросельны клапан
Дадатковая канструкцыя, заснаваная на падвойным эксцэнтрыцытэце, дазваляе матыльковай пласціне і металічнаму сядлу клапана дасягнуць дакладнага кантакту металу з металам.
Ён можа дасягнуць сапраўднага эфекту нулявой уцечкі і падыходзіць для ўмоў працы з высокімі патрабаваннямі (напрыклад, высокая тэмпература і высокаціскныя асяроддзя).
Розныя тыпы матэрыялаў сядлаў клапанаў маюць розныя фізічныя і хімічныя ўласцівасці і падыходзяць для розных умоў працы. У гэтым артыкуле мы ў асноўным вывучаем і параўноўваем асноўныя тыпы, характарыстыкі і сферы прымянення эластычных сядлаў клапанаў.
На рынку часта выкарыстоўваюцца эластычныя сядлы клапанаў з NBR, EPDM, VITON (FKM), натуральны каўчук (NR), сілікон (сіліконавы каўчук), поліўрэтан (PU), гідрагенізаваны нітрылавы каўчук (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Параўнанне ўласцівасцей матэрыялу сядла клапана
| Матэрыял | NBR (нітрылавы каўчук) | EPDM (этыленпрапілендыенавы манамерны каўчук) | ВІТОН (ФКМ/фторвугляродны каўчук) | NR (натуральны каўчук) | Сіліконавая гума | ПУ (паліурэтан) | HNBR (гідрагенізаваны нітрылавы каўчук) | ГІПАЛОН (Хлорсульфаваны поліэтыленавы каўчук/CSM) | ПТФЭ (політэтрафторэтылен, тэфлон) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Устойлівасць да алею | Выдатна | Бедны | Выдатна (устойлівы да паліва і хімічных рэчываў) | Бедны | Бедны | Умераны | Выдатна (устойлівы да алею, паліва і змазак) | Умераны | Выдатна (найлепшая хімічная ўстойлівасць) |
| Хімічная ўстойлівасць | Умераны, устойлівы да слабых кіслот і шчолачаў | Выдатна (устойлівы да кіслот, шчолачаў і акісляльнікаў) | Выдатна (устойлівы да кіслот, шчолачаў, арганічных растваральнікаў) | Умераны | Выдатна (устойлівы да акісляльнікаў, не таксічны) | Умераны | Добра (устойлівы да слабых кіслот і шчолачаў) | Выдатна (устойлівы да кіслот, шчолачаў і акісляльнікаў) | Выдатна (устойлівы да ўсіх хімічных рэчываў) |
| Тэмпературны дыяпазон (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (кароткая да 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Зносаўстойлівасць | Добра | Умераны | Добра | Выдатна (выдатная зносаўстойлівасць) | Умераны | Выдатна (найлепшая зносаўстойлівасць) | Выдатна | Добра | Слаба (лёгка зношваецца) |
| Воданепранікальнасць | Умераны | Выдатна (падыходзіць для гарачай вады і пары) | Умераны | Добра | Выдатна (харчовы) | Умераны | Добра | Выдатна | Выдатна (воданепранікальны) |
| Устойлівасць да надвор'я (УФ/азон) | Слабы (хутка старэе) | Выдатна (высокая ўстойлівасць да надвор'я) | Добра | Умераны | Выдатна (устойлівасць да экстрэмальных надвор'яў) | Умераны | Выдатна (высокая ўстойлівасць да надвор'я) | Выдатна (выдатная ўстойлівасць да надвор'я) | Выдатная (устойлівасць да ультрафіялетавага выпраменьвання і старэння) |
| Гнуткасць | Добра | Выдатна | Умераны | Выдатна | Выдатна | Добра | Выдатна | Добра | Цвёрды (з нізкім трэннем) |
| Асноўныя сферы прымянення | Паліва, змазачныя алеі, гідраўлічныя алейныя сістэмы, прамысловыя ўшчыльненні | Сістэмы водазабеспячэння і дрэнажу, хімічныя трубаправоды, паравыя сістэмы, абсталяванне для вонкавага аздаблення | Высокатэмпературныя хімічныя прымяненні, паліўныя сістэмы, аэракасмічная прамысловасць, нафтахімія | Горназдабыўное, зносаўстойлівае абсталяванне, механічныя футроўкі | Харчовая прамысловасць, фармацэўтыка, герметызацыя электронікі, прымяненне ў сферы высокіх і нізкіх тэмператур | Механічнае ўшчыльненне, зносаўстойлівае абсталяванне, горназдабыўная прамысловасць, гідраўлічныя сістэмы | Нафтахімія, аўтамабільная прамысловасць, высокатэмпературныя масляныя ўшчыльняльнікі | Хімічная прамысловасць, агрэсіўныя асяроддзі, абсталяванне для вонкавай эксплуатацыі, азонаўстойлівае ўшчыльненне | Моцныя агрэсіўныя хімічныя рэчывы, фармацэўтычныя прэпараты, харчовая герметызацыя, высокатэмпературная герметызацыя |
3. Падыходныя ўмовы працы для матэрыялаў сядла клапана
| Матэрыял | Устойлівасць да паліва/алею | Кіслотна-шчолачная ўстойлівасць | Устойлівасць да высокіх тэмператур | Устойлівасць да нізкіх тэмператур | Воданепранікальнасць | Зносаўстойлівасць | Устойлівасць да надвор'я (на вуліцы, азону) | Харчовага класа |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| НБР | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| ВІТОН | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Сілікон | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| ХНБР | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| ГІПАЛОН | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| ПТФЭ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Рэкамендацыі па выбары матэрыялаў
· Для паліўных, алейных або гідраўлічных алеяў → NBR, HNBR, VITON
· Для кіслотна-шчолачнай і хімічнай устойлівасці → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Для высокатэмпературнай устойлівасці (>150°C) → ВІТОН, сілікон, ГІПАЛОН, ПТФЭ
· Для нізкатэмпературных ужыванняў (<-40°C) → NR, сілікон, PTFE
· Для высокай зносаўстойлівасці і ўстойлівасці да ізаляцыі (горназдабыўная прамысловасць, машынабудаванне) → NR, PU, HNBR
· Для пітной вады і харчовых прадуктаў → EPDM, сілікон, PTFE
· Для ўстойлівасці да вонкавых уздзеянняў і азону → EPDM, HYPALON, сілікон, PTFE
5. Заключэнне
· NBR (нітрылавы каўчук): найлепш падыходзіць для выкарыстання на нафтавай аснове, напрыклад, у паліве, гідраўлічным алеі, але не падыходзіць для высокіх тэмператур і кіслот/шчолачаў.
· EPDM (этыленпрапіленавы каўчук): ідэальна падыходзіць для сістэм ачысткі вады, хімічных і паравых сістэм; вельмі ўстойлівы да надвор'я, але не ўстойлівы да алею.
· ВІТОН (фторвугляродны каўчук): выдатна падыходзіць для высокіх тэмператур, моцных кіслот/шчолачаў і паліўных ужыванняў.
· NR (натуральны каўчук): Высокая ўстойлівасць да ізаляцыі, выкарыстоўваецца ў горназдабыўной прамысловасці і машынабудаванні, але не ўстойлівы да хімічных рэчываў.
· Сіліконавая гума: выдатна падыходзіць для высокіх/нізкіх тэмператур, бяспечных для харчовых прадуктаў ужыванняў, але не мае зносаўстойлівасці.
· ПУ (паліурэтан): найлепшы для надзвычайнай зносаўстойлівасці, выкарыстоўваецца ў гідраўлічных ушчыльняльніках і ў горназдабыўной прамысловасці.
· HNBR (гідрагенізаваны нітрылавы каўчук): Лепшы за NBR у прымяненні пры высокіх тэмпературах і зносаўстойлівасці, выкарыстоўваецца ў нафтахімічнай прамысловасці.
· ГІПАЛОН (ХСМ/хлорсульфаваны поліэтыленавы каўчук): найлепшы ўстойлівы да кіслот/шчолачаў і ўздзеяння надвор'я, ідэальна падыходзіць для хімічнай і азонастойкай герметызацыі.
· ПТФЭ (політэфрэтылен): найбольш хімічна ўстойлівы, ідэальна падыходзіць для высокіх тэмператур, агрэсіўных асяроддзяў і харчовай прамысловасці.