בתחום השסתומים התעשייתיים, שסתומי פרפר נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות שונות כגון נפט וגז, טיפול במים, עיבוד כימי וכו'. מבין הסוגים השונים של שסתומי פרפר, שני וריאנטים מובילים: שסתום פרפר אקסצנטרי כפול ושסתום פרפר אקסצנטרי משולש. בהשוואה מקיפה זו, נבחן לעומק את התכנון, היתרונות, החסרונות והיישומים של שני שסתומים אלה.
שסתום פרפר כפול אופסט
כפי שהשם מרמז, לשסתומי פרפר בעלי קיזוז כפול יש שני קיזוזים: הקיזוז הראשון הוא אקסצנטריות הציר, כלומר, הקיזוז של ציר הציר מקו המרכז של הצינור, והקיזוז השני הוא אקסצנטריות האטם, כלומר, הגיאומטריה של אטם דיסק השסתום. לעיצוב זה יתרונות וחסרונות משמעותיים.
יתרונות של שסתום פרפר אקסצנטרי כפול
1. שחיקה מופחתת
מטרת תכנון האקסצנטריות של הציר היא להפחית את החיכוך בין לוח השסתום למושב השסתום במהלך תהליך הפתיחה והסגירה, ובכך להפחית את הבלאי ולהפחית את הסיכון לדליפה. זה יכול גם להאריך את חיי שסתום הפרפר ולהפחית את עלויות התחזוקה.
2. איטום משופר
האקסצנטריות השנייה גורמת למשטח האיטום לגעת במושב השסתום רק בשלב הסופי של הסגירה, מה שלא רק מבטיח אטימה הדוקה, אלא גם שולט ביעילות על המדיום.
3. מומנט מופחת
עיצוב ההיסט הכפול מפחית את מקדם החיכוך, מה שמפחית את הכוח הנדרש לפתיחה וסגירה של שסתום הפרפר.
4. איטום דו כיווני
שסתומי פרפר אקסצנטריים כפולים יכולים לספק איטום דו כיווני, המאפשר זרימה דו כיוונית, והם נוחים יותר להתקנה ולשימוש.
חסרונות של שסתומי פרפר אקסצנטריים כפולים:
1. עלות גבוהה יותר
התכנון והחומרים המתקדמים של שסתומי פרפר אקסצנטריים כפולים גורמים בדרך כלל לעלויות ייצור גבוהות יותר בהשוואה לשסתומי פרפר בעלי קו מרכז.
2. ירידה בלחץ המים
עקב לוחית השסתום הכפולה האקסצנטרית העבה יותר, מושב השסתום הבולט והמעברים הצרים יותר, לחץ המים שאובד דרך שסתום הפרפר עלול לעלות.
3. טווח טמפרטורות מוגבל
שסתומי פרפר כפולים אקסצנטריים עשויים להיות מוגבלים בעת טיפול במדיה בטמפרטורה נמוכה במיוחד או גבוהה, מכיוון שהחומרים בהם נעשה שימוש עשויים שלא לעמוד בטמפרטורות קיצוניות.
שסתום פרפר משולש אופסט
שסתום הפרפר בעל הסטייה המשולשת מייצג פיתוח נוסף של עיצוב שסתום הפרפר עם שלושה היסטים. על בסיס האקסצנטריות הכפולה, האקסצנטריות השלישית היא הסטת הציר בהשוואה למרכז גוף השסתום. עיצוב חדשני זה מהווה יתרון ייחודי על פני שסתום הפרפר המסורתי בעל קו המרכז.
יתרונות של שסתומי פרפר אקסצנטריים משולשים
1. אפס דליפה
הצורה הייחודית של אלמנט האיטום של שסתום הפרפר האקסצנטרי המשולש מבטלת חיכוך ובלאי, וכתוצאה מכך נוצר אטימה הדוקה לאורך כל חיי השסתום.
2. עמידות בפני טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה
גם שסתום הפרפר המשולש האקסצנטרי העשוי כולו ממתכת וגם שסתום הפרפר המשולש האקסצנטרי הרב-שכבתי יכולים להתמודד עם נוזלים בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה.
3. עיצוב חסין אש
כל החומרים של שסתום הפרפר האקסצנטרי המשולש יכולים לעמוד בתקני חסינות אש מחמירים, מה שהופך אותו למצוין ביישומים חסיני אש.
4. מומנט וחיכוך נמוכים
שסתום פרפר אקסצנטרי משולש יכול להפחית עוד יותר את מומנט הפעולה והחיכוך, ובכך להשיג פעולה חלקה, להפחית את המומנט ולהאריך את חיי השירות.
5. מגוון רחב של יישומים
שסתום פרפר אקסצנטרי משולש מתאים למגוון יישומים, כולל תעשיות נפט וגז, פטרוכימיה, ייצור חשמל וזיקוק.
חסרונות של שסתומי פרפר אקסצנטריים משולשים
1. עלות גבוהה יותר
שסתום פרפר אקסצנטרי משולש נוטה להיות בעל עלות ייצור ראשונית גבוהה יותר בשל העיצוב והמבנה המתקדמים שלו.
2. אובדן ראש מעט גבוה יותר
ההיסט הנוסף בתכנון המשולש האקסצנטרי עשוי לגרום לאובדן ראש מעט גבוה יותר מאשר השסתום האקסצנטרי הכפול.
שסתום פרפר כפול אקסצנטרי לעומת שסתום פרפר משולש אקסצנטרי
1. מושב השסתום
מושב השסתום של שסתום פרפר אקסצנטרי כפול משולב בדרך כלל בחריץ על לוח השסתום ועשוי מגומי כמו EPDM, כך שהוא יכול להשיג אטימה, אך הוא אינו מתאים ליישומים בטמפרטורות גבוהות במיוחד. מושב השסתום של שסתום פרפר אקסצנטרי משולש עשוי כולו ממתכת או רב שכבתי, ולכן הוא מתאים יותר לנוזלים בטמפרטורה גבוהה או קורוזיביים.
2. עלות
בין אם מדובר בעלות התכנון או במורכבות תהליך הייצור, שסתומי פרפר משולשים אקסצנטריים גבוהים יותר משסתומי פרפר כפולים אקסצנטריים. עם זאת, תדירות התחזוקה לאחר מכן של שסתומים משולשים אקסצנטריים נמוכה יותר מזו של שסתומים כפולים אקסצנטריים.
3. מומנט
הכוונה המקורית של עיצוב שסתום הפרפר המשולש האקסצנטרי היא להפחית עוד יותר את הבלאי והחיכוך. לכן, מומנט השסתום האקסצנטרי המשולש קטן יותר מזה של שסתום הפרפר האקסצנטרי הכפול.