מהו שסתום פרפר?
A שסתום פרפרהוא שסתום רבע סיבוב. הוא משמש לוויסות או בידוד זרימת נוזלים בצנרת. שסתום פרפר ובגלל עיצובו הפשוט וביצועיו היעילים, הוא משמש בכל תחומי החיים.
מקור שמו של שסתום פרפר: פתח השסתום מעוצב בצורת פרפר ולכן נקרא כך.
1. מבנה
שסתום פרפר מורכב מהרכיבים העיקריים הבאים:
- גוף: המארז המחזיק את כל החלקים הפנימיים ומתחבר לצינור.
- דיסק: לוחית עגולה שטוחה בתוך גוף השסתום, אשר שולטת על זרימת הנוזל על ידי סיבוב.
- גזע: הציר המחבר את המפעיל לדש השסתום ומאפשר לו להסתובב.
- מושב: משטח האיטום בתוך גוף השסתום, שבו המתלה לוחץ על המושב ליצירת אטימה הרמטית כאשר הוא סגור כדי לעצור את זרימת הנוזל.
- מפעיל: מפעילים ידניים כגון ידיות, גלגלי תולעת, אך גם חשמליים ופנאומטיים.
רכיבים אלה משתלבים יחד ליצירת שסתום קומפקטי וקל משקל, קל להתקנה ולתחזוקה.
---
2. עקרון הפעולה
פעולתו של שסתום פרפר מבוססת על מומנט והידרודינמיקה. דרישת המומנט משתנה בהתאם להפרש הלחצים בין שני צידי שסתום הפרפר ולמיקום כנף השסתום. מעניין לציין, שהמומנט מגיע לשיאו ב-70-80% מפתיחת השסתום עקב מומנט הדינמי של הנוזל. מאפיין זה דורש התאמה מדויקת של המפעיל.
בנוסף, לשסתומי פרפר יש עקומת זרימה אופיינית באחוזים שווים, מה שאומר ששינויים קטנים במדף משפיעים הרבה יותר על קצב הזרימה בפתיחות נמוכות של השסתום מאשר בפתיחות כמעט מלאות. זה הופך את שסתומי הפרפר למתאימים באופן אידיאלי לבקרת מצערת בתרחישים ספציפיים, בניגוד לאמונה הרווחת שהם מתאימים רק לשימוש פעיל/כבוי.
שסתומי פרפר פשוטים ויעילים להפעלה:
- מצב פתוח: כנף השסתום מסובבת במקביל לכיוון הזרם, מה שמאפשר לנוזל לעבור דרכו כמעט ללא הפרעה.
- מצב סגור: השסתום מסתובב בניצב לכיוון הנוזל, ובכך סוגר לחלוטין את זרימת הנוזל.
כשסתום רבע סיבוב, הוא עובר בין פתיחה מלאה לסגירה מלאה על ידי סיבוב של 90 מעלות בלבד, במהירות וביעילות.
---
3. יתרונות וחסרונות
3.1 יתרונות של שסתומי פרפר
- קומפקטי וקל משקל: קטן יותר וקל יותר להתקנה מאשר שסתומים אחרים כגון שסתומי שער או שסתומי כדור.
- חסכוני ויעיל: עלות נמוכה יותר עקב בנייה פשוטה יותר ופחות חומר.
- מהיר להפעלה: ניתן לפתוח או לסגור ברבע סיבוב, אידיאלי לתגובה מהירה לדרישה.
- עלויות תחזוקה נמוכות: פחות חלקים נעים פירושם פחות בלאי ותחזוקה פשוטה יותר.
3.2 חסרונות של שסתומי פרפר
- ויסות מוגבל: לא מתאים לבקרת זרימה מדויקת, במיוחד בלחצים גבוהים, מכיוון שהוא עלול להוביל למערבולות ובלאי.
- סיכון לדליפה: ייתכן שחלק מהעיצובים לא יאטמו היטב כמו סוגים אחרים של שסתומים וקיים סיכון לדליפה.
- ירידת לחץ: גם כאשר הוא פתוח, כנף השסתום נשארת בנתיב הזרימה, וכתוצאה מכך ירידה קלה בלחץ.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4. יישומים
שסתומי פרפר נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות רבות בשל יכולתם לנהל כמויות גדולות של נוזלים עם אובדן לחץ מינימלי, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור צינורות גדולים.
דוּגמָה:
- טיפול במים: ניהול זרימת מים במתקני טיהור מים ורשתות חלוקה.
- מערכות HVAC: שליטה על זרימת האוויר במערכות חימום, אוורור ומיזוג אוויר.
- עיבוד כימי: ניתן להשתמש בו לטיפול במגוון רחב של כימיקלים הודות לתאימות החומרים.
- מזון ומשקאות: לתהליכים היגייניים הודות לניקוי קל.
- נפט וגז: מווסת ומבודד זרימה בצנרת ובבתי זיקוק.
---
בקיצור,שסתומי פרפרהן אפשרות בקרת נוזלים פרקטית וחסכונית, המוערכת בזכות פשטותה וגמישותה.