Tauriņvārsta vārsta ligzda ir galvenā blīvējuma sastāvdaļa tauriņvārsta iekšpusē. Tās galvenā funkcija ir saskarties ar tauriņvārsta plāksni (vārsta disku) un veidot blīvējuma virsmu, kad vārsts ir aizvērts, lai novērstu vides noplūdi. Konkrēti,tauriņvārsta sēdeklisvar uzstādīt uz vārsta korpusa iekšējās sienas vai konstruēt tā, lai to integrētu ar tauriņa plāksni, paļaujoties uz tā materiālu un struktūru, lai panāktu labu blīvējuma efektu.
1. Tauriņa vārsta sēdekļa klasifikācijas ieviešana
1. 1 Klasifikācija pēc materiāla
A. Elastīgs, mīksts vārsta ligzda
Parasti attiecas uz tādiem materiāliem kā gumija, silikons, politetrafluoretilēns (PTFE).
Priekšrocības: laba blīvēšanas veiktspēja, ātra reaģēšana, piemērota zemai temperatūrai, zemam spiedienam un maz kodīgām vidēm (izņemot PTFE).
Trūkumi: slikta nodilumizturība, kalpošanas laiku ierobežo materiāla novecošanās.
B. Metāla vārsta ligzda
Izgatavots no nerūsējošā tērauda, oglekļa tērauda vai citiem metāla materiāliem.
Priekšrocības: augsta temperatūras izturība, augsta spiediena izturība, spēcīga nodilumizturība, piemērota skarbiem darba apstākļiem.
Trūkumi: augstas prasības metāla un metāla blīvējumam, stingra apstrādes precizitāte un uzstādīšanas prasības.
C. Kompozītmateriālu vārsta ligzda
Apvieno metāla un mīkstu materiālu priekšrocības, parasti pārklājot metāla konstrukciju ar elastīgiem materiāliem, piemēram, grafītu.
Tas var ne tikai nodrošināt labu blīvējuma veiktspēju, bet arī uzlabot nodilumizturību un kalpošanas laiku.
1.2. Klasifikācija pēc strukturālās formas
A. Ciets aizmugurējais sēdeklis
Vārsta sēdeklis un aizmugure ir integrēti veidoti, ar vienkāršu struktūru, un blīvējuma virsma cieši pieguļ vārsta korpusam.
Šī trūkumsciets aizmugurējais vārsta sēdeklisir tāds, ka, tiklīdz vārsta ligzda ir nodilusi vai novecojusi, viss tauriņvārsts ir jāizjauc, lai to nomainītu.
B. Noņemams mīksts sēdeklis
Themīksts vārsta sēdeklispieņem dovetast dizainu un to var izjaukt un nomainīt atsevišķi.
Priekšrocība ir tā, ka tauriņvārstu kopumā ir viegli uzturēt un pagarināt tā kalpošanas laiku.
1.3. Saskaņā ar īpašu dizainu
A. Divkāršs ekscentrisks tauriņvārsts
Aizvērtā stāvoklī tauriņplāksne pārvietojas pa divām ekscentriskām asīm, lai samazinātu kontakta berzi ar vārsta sēdekli.
Priekšrocības ir samazināts nodilums, pagarināts vārstu ligzdas kalpošanas laiks un uzlabota blīvējuma veiktspēja.
B. Trīskāršais ekscentriskais tauriņvārsts
Papildu konstrukcija, kuras pamatā ir dubultā ekscentricitāte, ļauj tauriņplāksnei un metāla vārsta ligzdai panākt precīzu metāla un metāla kontaktu.
Tas var panākt patiesu nulles noplūdes efektu un ir piemērots augstas prasības darba apstākļiem (piemēram, augstai temperatūrai un augstspiediena videi).
Dažādiem vārstu ligzdu materiāliem ir atšķirīgas fizikālās un ķīmiskās īpašības, un tie ir piemēroti dažādiem darba apstākļiem. Šajā rakstā mēs galvenokārt pētām un salīdzinām elastīgo vārstu ligzdu galvenos veidus, veiktspēju un pielietojumu.
Tirgū visbiežāk izmantotie elastīgie vārstu ligzdas materiāli ir NBR, EPDM, VITON (FKM), dabīgais kaučuks (NR), silikons (silikona gumija), poliuretāns (PU), hidrogenēta nitrilgučija (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE:
2. Vārsta ligzdas materiāla īpašību salīdzinājums
| Materiāls | NBR (nitrila gumija) | EPDM (etilēnpropilēndiēna monomēra gumija) | VITON (FKM/fluorogļūdeņraža gumija) | NR (dabiskais kaučuks) | Silikona gumija | PU (poliuretāns) | HNBR (hidrogenēta nitrila gumija) | HYPALON (CSM/hlorsulfonēta polietilēna gumija) | PTFE (politetrafluoretilēns, teflons) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Eļļas izturība | Lieliski | Nabadzīgs | Izcils (izturīgs pret degvielām un ķīmiskām vielām) | Nabadzīgs | Nabadzīgs | Vidējs | Lieliski (izturīgs pret eļļu, degvielu un smērvielām) | Vidējs | Izcila (vislabākā ķīmiskā izturība) |
| Ķīmiskā izturība | Vidējs, izturīgs pret vieglām skābēm un bāzēm | Lieliski (izturīgs pret skābēm, bāzēm un oksidētājiem) | Lieliski (izturīgs pret skābēm, bāzēm, organiskajiem šķīdinātājiem) | Vidējs | Lieliski (iztur oksidētājus, netoksisks) | Vidējs | Labi (iztur vieglas skābes un bāzes) | Lieliski (izturīgs pret skābēm, bāzēm un oksidētājiem) | Lieliski (izturīgs pret visām ķimikālijām) |
| Temperatūras diapazons (°C) | -30 ~ 100 | -40 ~ 120 (īslaicīgi līdz 150) | -20 ~ 200 | -50 ~ 70 | -60 ~ 230 | -30 ~ 80 | -40 ~ 150 | -40 ~ 130 | -200 ~ 260 |
| Nodilumizturība | Labi | Vidējs | Labi | Izcila (augsta nodilumizturība) | Vidējs | Izcila (vislabākā nodilumizturība) | Lieliski | Labi | Slikts (viegli nolietojas) |
| Ūdens izturība | Vidējs | Lieliski piemērots (piemērots karstam ūdenim un tvaikam) | Vidējs | Labi | Lielisks (pārtikas kvalitātes) | Vidējs | Labi | Lieliski | Lieliski (ūdensnecaurlaidīgs) |
| Izturība pret laikapstākļiem (UV/ozons) | Slikts (viegli noveco) | Lieliski (augsta izturība pret laikapstākļiem) | Labi | Vidējs | Izcila (izturība pret ekstremāliem laikapstākļiem) | Vidējs | Lieliski (augsta izturība pret laikapstākļiem) | Izcila (augsta izturība pret laikapstākļiem) | Izcila (UV un novecošanās izturība) |
| Elastība | Labi | Lieliski | Vidējs | Lieliski | Lieliski | Labi | Lieliski | Labi | Ciets (ar zemu berzi) |
| Galvenie pielietojumi | Degviela, smēreļļa, hidrauliskās eļļas sistēmas, rūpnieciskie blīvējumi | Ūdensapgādes un kanalizācijas sistēmas, ķīmiskie cauruļvadi, tvaika sistēmas, āra aprīkojums | Augstas temperatūras ķīmiskie pielietojumi, degvielas sistēmas, aviācija un kosmosa rūpniecība, naftas ķīmija | Kalnrūpniecība, nodilumizturīgas iekārtas, mehāniskās oderes | Pārtikas, farmācijas, elektronikas blīvēšanas, augstas un zemas temperatūras pielietojumi | Mehāniskā blīvēšana, nodilumizturīgas iekārtas, kalnrūpniecība, hidrauliskās sistēmas | Naftas ķīmija, autobūves nozare, augstas temperatūras eļļas blīvslēgi | Ķīmiskā rūpniecība, korozīva vide, āra iekārtas, ozona izturīgs blīvējums | Spēcīgas kodīgas ķīmiskas vielas, farmaceitiskie līdzekļi, pārtikas kvalitātes blīvēšana, augstas temperatūras blīvēšana |
3. Vārstu ligzdu materiāliem piemēroti darba apstākļi
| Materiāls | Degvielas/eļļas izturība | Skābes/bāzes izturība | Augstas temperatūras izturība | Zemas temperatūras izturība | Ūdens izturība | Nodilumizturība | Izturība pret laikapstākļiem (ārā, ozona ietekmē) | Pārtikas kvalitātes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NBR | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| EPDM | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| VITON | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ❌ |
| NR | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ |
| Silikons | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
| PU | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔ | ❌ | ❌ |
| HNBR | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| HIPALONS | ❌ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ |
| PTFE | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ❌ | ✔ | ✔ |
4. Materiālu izvēles ieteikumi
· Degvielas, eļļas vai hidrauliskās eļļas pielietojumiem → NBR, HNBR, VITON
· Skābju/bāzu un ķīmisku vielu izturībai → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE
· Augstas temperatūras izturībai (>150°C) → VITON, silikons, HYPALON, PTFE
· Zemas temperatūras pielietojumiem (<-40°C) → NR, silikons, PTFE
· Augstai nodilumizturībai un berzes izturībai (kalnrūpniecība, mašīnbūve)→ NR, PU, HNBR
· Dzeramā ūdens un pārtikas kvalitātes vajadzībām → EPDM, silikons, PTFE
· Izturībai pret āra apstākļiem un ozona iedarbību → EPDM, HYPALON, silikons, PTFE
5. Secinājums
· NBR (nitrila gumija): Vislabāk piemērota lietošanai uz eļļas bāzes, piemēram, degvielai, hidrauliskajai eļļai, bet nav piemērota augstām temperatūrām un skābēm/bāzēm.
· EPDM (etilēnpropilēna gumija): ideāli piemērota ūdens attīrīšanas, ķīmiskajām un tvaika sistēmām; ļoti izturīga pret laikapstākļiem, bet ne eļļas izturīga.
· VITON (fluorogļūdeņraža gumija): Lieliski piemērota augstām temperatūrām, stiprām skābēm/bāzēm un degvielas pielietojumiem.
· NR (dabiskais kaučuks): Izcila nodilumizturība, izmanto kalnrūpniecībā un mašīnbūvē, bet nav izturīgs pret ķīmiskām vielām.
· Silikona gumija: lieliski piemērota augstām/zemām temperatūrām, pārtikas nekaitīguma vajadzībām, taču tai trūkst nodilumizturības.
· PU (poliuretāns): Vislabāk piemērots ārkārtējai nodilumizturībai, izmanto hidrauliskajos blīvējumos un kalnrūpniecības lietojumos.
· HNBR (hidrogenēta nitrila gumija): labāka par NBR augstas temperatūras un nodilumizturības pielietojumos, ko izmanto naftas ķīmijas rūpniecībā.
· HYPALON (CSM/hlorsulfonēta polietilēna gumija): Vislabāk piemērota skābju/bāzu izturībai un laikapstākļu iedarbībai, ideāli piemērota ķīmisku vielu un ozona izturīgai blīvēšanai.
· PTFE (politetrafluoretilēns): ķīmiski visizturīgākais, ideāli piemērots augstām temperatūrām, kodīgām vidēm un pārtikas pārstrādei.