Przepustnice centryczne miękkouszczelnione - szerokie zastosowanie w przemyśle

Przepustnica pneumatyczna Atlantis

Przepustnice, znane także jako zawory motylkowe lub klapowe, są armaturą przemysłową wykorzystywaną w rurociągach, w celu odcięcia lub regulacji przepływu medium.

Ze względu na cechy takie jak stosunkowo niska waga, krótka zabudowa i wysoka odporność materiałowa na wiele rodzajów przesyłanych mediów, zawory motylkowe są chętnie wybieranym rozwiązaniem w wielu gałęziach przemysłu. Przepustnice motylkowe są stosowane głównie w instalacjach wodociągowych, pneumatycznych i w transporcie ścieków. W zależności od wykonania materiałowego, są one wykorzystywane także w bardziej wymaganych aplikacjach takich jak chemikalia, kwasy, paliwa czy oleje. Znajdują one szerokie zastosowanie w różnych sektorach przemysłu m.in. w przemyśle stoczniowym, instalacjach wodociągowych, gazowych, w technice grzewczej, rafineriach a nawet w przemyśle spożywczym.

Przepustnice centryczne miękkouszczelnione nie sprawdzą się jednak w przypadku, gdy potrzebne jest duże ciśnienie przesyłu medium. Mogą być one stosowane do stosunkowo niewielkich ciśnień – zazwyczaj PN10 lub PN16.

Zawory klapowe a zawory kulowe – różnice i wynikające z nich zastosowanie

Popularność przepustnic międzykołnierzowych wynika w dużym stopniu z tego, że na rurociągach o dużych średnicach, zawory klapowe będą zdecydowanie tańszym rozwiązaniem niż kulowe zawory kołnierzowe.

Przepustnice motylkowe w porównaniu do zaworów z kulą mają zredukowany przepływ. Wynika to z budowy przepustnicy - elementem zamykającym jest klapa, a nie kula z otworem umożliwiającym pełen przelot. Przy pełnym otwarciu zaworu klapowego występują opory przepływu. Związane jest to z faktem, że gdy dysk przepustnicy obraca się o 90 stopni wokół osi obrotu, to przepływające przez zawór medium napotyka dysk na swojej drodze i musi go opłynąć. Specyficzna konstrukcja przepustnicy niesie za sobą jednak bardzo istotne zalety. Najistotniejszą z zalet jest możliwość częściowego otwarcia / zamknięcia medium, co pozwala na zastosowanie tego zaworu w funkcji regulacyjnej. Nie ma w niej także strefy w której mogłyby zbierać się zanieczyszczenia, tak jak wygląda to w przypadku zaworu kulowego.

Przepustnice międzykołnierzowe - zastosowanie różnych napędów

Zawory klapowe, podobnie jak zawory kulowe, mogą być używane jako zawory ręczne, ale istnieje również możliwość ich automatyzacji.

W przypadku napędu ręcznego występuje możliwość zastosowania dźwigni manualnej albo przekładni ślimakowej z kółkiem. Przekładnia z kółkiem ręcznym jest stosowana zazwyczaj dla dużych średnic ze względu na wymagane momenty obrotowe konieczne do otwarcia przepustnicy. Ponadto przy dużych średnicach, przekładnia zajmuje mniej przestrzeni niż standardowa dźwignia.

Przepustnica po zdemontowaniu rączki, w zdecydowanej większości przypadków, posiada płytę montażową wg PN-EN ISO5211. Zezwala to na połączenie zaworu klapowego zarówno z ćwierćobrotowymi siłownikami pneumatycznymi, jak i z napędami elektrycznymi.

Ze względu na możliwość niepełnego otwarcia zaworów motylkowych, często wykorzystywanym rozwiązaniem jest również łączenie ich z pozycjonerami 4-20 mA lub 0-10 V. Pozwala to na zastosowanie przepustnicy jako zautomatyzowanego zaworu regulacyjnego.

Budowa i wykonanie materiałowe zaworu klapowego

Ze względu na typ przyłącza możemy wyróżnić jej dwa podstawowe rodzaje:

LUG – zawory z gwintowanymi otworami w korpusie. Taka konstrukcja umożliwia zamontowanie przepustnicy na końcu rurociągu.

WAFER – zawory posiadające otwory ustalające w korpusie. Jest to najczęściej stosowana wersja przepustnicy, której montaż odbywa się przy zastosowaniu kołnierzy (montaż międzykołnierzowy).

Podstawowe elementy z których składa się zawór klapowy:

Korpus – element stanowiący podstawę zaworu, zazwyczaj odlew wykonany z żeliwa.

Żeliwo które jest stosowane w zaworach motylowych może być szare (z grafitem w postaci płatków) lub sferoidalne (z grafitem w postaci kulek). Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest żeliwo szare (np. GG25 inaczej EN GJL-250). Żeliwo szare jest tańsze z uwagi na mniej skomplikowany proces odlewania. Przepustnice z żeliwa sferoidalnego są droższe i mają lepsze parametry wytrzymałościowe.

Rzadziej spotykanym rozwiązaniem jest wykonanie nierdzewne (zazwyczaj CF8M). Jest ono stosowane dla bardziej agresywnych mediów lub środowisk.

Wewnątrz korpusu zamocowany jest trzpień, najczęściej wykonany ze stali nierdzewnej, który łączy korpus z dyskiem zaworu.

Dysk (inaczej tarcza) – jest istotnym elementem, który odpowiada za zamknięcie przepustnicy motylkowej. Tarcza zaworu klapowego jest często wykonana ze stali nierdzewnej. Dla mniej wymagających mediów, takich jak np. woda, zastosowany może być dysk z żeliwa z pokryciem niklowym. W przypadku bardziej korozyjnych mediów stosowana jest tarcza ze stali nierdzewnej, dodatkowo pokryta teflonem.

Uszczelka (pierścień uszczelniający lub manszeta) – odpowiada za szczelność przepustnicy motylkowej. Uszczelnienie może być wymienne lub zwulkanizowane z korpusem zaworu. Pierścień uszczelniający jest tworzony tak, aby nie było konieczności stosowania dodatkowych uszczelek pomiędzy kołnierzami.

Najczęściej stosowanym materiałem wykonania jest NBR (kauczuk akrylonitrylo-butadienowy) który może być stosowany np. do powietrza, wody, ścieków, smarów. Jego szczególną odmianą jest NBR wysokotemperaturowy (dla wyższych temperatur), a także z nawęglany NBR do mediów abrazyjnych (ściernych).

Kolejnym równie popularnym rozwiązaniem stosowanym jako uszczelnienie zaworów klapowym jest EPDM (terpolimer etylenowo-propylenowo-dienowy). Uszczelnienie to stosuje się głównie do wody – w tym gorącej. Nie może być stosowane do olejów. Przepustnice z uszczelnieniem EPDM często posiadają certyfikat PZH do wody pitnej.

W przypadku bardziej wymagających aplikacji przemysłowych możemy zastosować uszczelnienie FKM (inaczej viton). Posiada ono podwyższoną odporność temperaturową i mechaniczną. Trzeba jednak pamiętać, ze nie może być używane do gorącej wody i pary. Uszczelnienie vitonowe sprawdzi się m.in. do benzyny, olejów czy niektórych kwasów.

Innym rodzajem uszczelnienia stosowanym w przepustnicach między kołnierzowych jest silikon, który jest odporny na różnego rodzaju chemikalia. Nie można używać go do pary wodnej i rozpuszczalników. Występuje w wersji specjalnej w przemyśle spożywczym.