Bárműanyag szelepeknéha speciális terméknek tekintik – az első választás azok számára, akik műanyag csővezetékeket gyártanak vagy terveznek ipari rendszerekhez, vagy akiknek ultratiszta berendezéssel kell rendelkezniük – ez rövid, ha feltételezzük, hogy ezeknek a szelepeknek nincs sok általános felhasználása – elképzelés. Valójában a mai műanyag szelepek sokrétű felhasználási területtel rendelkeznek, mivel az anyagok fajtái folyamatosan bővülnek, és a jó tervezők, akiknek szükségük van ezekre az anyagokra, azt jelentik, hogy egyre több módja van ezeknek a többfunkciós eszközöknek a felhasználására.

A MŰANYAG TULAJDONSÁGAI

A hőre lágyuló műanyag szelepek előnyei szélesek – korrózió-, vegyszer- és kopásállóság; sima belső falak; könnyű súly; könnyű telepítés; hosszú várható élettartam; és alacsonyabb életciklus-költség. Ezek az előnyök a műanyag szelepek széles körű elfogadásához vezettek a kereskedelmi és ipari alkalmazásokban, mint például a vízelosztás, szennyvízkezelés, fém- és vegyi feldolgozás, élelmiszer- és gyógyszeripar, erőművek, olajfinomítók és moplasztikai szelepek számos különböző felhasznált anyagból gyárthatók. számos konfigurációban. A leggyakoribb hőre lágyuló szelepek polivinil-kloridból (PVC), klórozott polivinil-kloridból (CPVC), polipropilénből (PP) és polivinilidén-fluoridból (PVDF) készülnek. A PVC- és CPVC-szelepeket általában oldószeres cementezésű dugaszolóvégekkel vagy menetes és karimás végekkel csatlakoztatják a csőrendszerekhez; míg a PP és a PVDF a csőrendszer elemeinek összekapcsolását igényli, akár hő-, tompa- vagy elektrofúziós technológiával.

A hőre lágyuló műanyag szelepek kiválóak a korrozív környezetben, de ugyanolyan hasznosak az általános vízszolgáltatásban is, mivel ólommentesek1, cinkmentesek és nem rozsdásodnak. A PVC és CPVC csőrendszereket és szelepeket az NSF [National Sanitation Foundation] 61. szabványa szerint kell tesztelni és tanúsítani az egészségügyi hatások tekintetében, beleértve a G. melléklet alacsony ólomszükségletét. A korrozív folyadékok megfelelő anyagának kiválasztása megoldható a gyártó vegyszerállósági vizsgálatával. útmutató és annak megértése, hogy a hőmérséklet milyen hatást gyakorol a műanyagok szilárdságára.

Bár a polipropilén feleannyi szilárdságú, mint a PVC és a CPVC, ennek a legsokoldalúbb a vegyszerállósága, mivel nincsenek ismert oldószerek. A PP jól teljesít tömény ecetsavakban és hidroxidokban, valamint a legtöbb sav, lúg, só és számos szerves vegyszer enyhébb oldatához is alkalmas.

A PP pigmentált vagy pigment nélküli (természetes) anyagként kapható. A természetes PP erősen lebomlik az ultraibolya (UV) sugárzás hatására, de a 2,5%-nál nagyobb korompigmentációt tartalmazó vegyületek megfelelően UV-stabilizáltak.

A PVDF csőrendszereket számos ipari alkalmazásban használják a gyógyszerészettől a bányászatig a PVDF szilárdsága, üzemi hőmérséklete és sóval, erős savakkal, híg bázisokkal és számos szerves oldószerrel szembeni vegyszerállósága miatt. A PP-vel ellentétben a PVDF-et nem bomlik le a napfény; a műanyag azonban átlátszó a napfénynek, és UV-sugárzásnak teheti ki a folyadékot. Míg a PVDF természetes, pigmentmentes összetétele kiválóan alkalmas nagy tisztaságú beltéri alkalmazásokhoz, pigment, például élelmiszer-minőségű vörös hozzáadása lehetővé tenné a napfénynek való kitettséget anélkül, hogy káros hatással lenne a folyékony közegre.

A műanyag rendszerek tervezési kihívásokkal szembesülnek, mint például a hőmérsékletre, a hőtágulásra és összehúzódásra való érzékenység, de a mérnökök képesek és terveztek is hosszú élettartamú, költséghatékony csőrendszereket általános és korrozív környezetekhez. A fő tervezési szempont az, hogy a műanyagok hőtágulási együtthatója nagyobb, mint a fémeknél – a hőre lágyuló műanyagoké például öt-hatszorosa az acélénak.

A csőrendszerek tervezésekor, valamint a szelepelhelyezésre és a szeleptartókra gyakorolt ​​hatás figyelembevételével a hőre lágyuló műanyagoknál fontos szempont a hőnyúlás. A hőtágulásból és összehúzódásból eredő feszültségek és erők csökkenthetők vagy kiküszöbölhetők a csőrendszerek rugalmasságának biztosításával, gyakori irányváltással vagy tágulási hurkok bevezetésével. Ha ezt a rugalmasságot biztosítjuk a csőrendszer mentén, a műanyag szelepnek nem kell annyi feszültséget felvennie (1. ábra).

Mivel a hőre lágyuló műanyagok érzékenyek a hőmérsékletre, a szelep nyomásértéke csökken a hőmérséklet emelkedésével. Különböző műanyagok a hőmérséklet növekedésével ennek megfelelően csökkennek. Előfordulhat, hogy a folyadék hőmérséklete nem az egyetlen hőforrás, amely befolyásolhatja a műanyag szelepek nyomásértékét – a maximális külső hőmérsékletet a tervezési szempontok közé kell sorolni. Egyes esetekben a csővezetékek külső hőmérsékletének nem megfelelő tervezése túlzott megereszkedést okozhat a csőtartók hiánya miatt. A PVC maximális üzemi hőmérséklete 140°F; A CPVC maximum 220°F; A PP maximális hőmérséklete 180°F; és a PVDF szelepek akár 280°F nyomást is képesek fenntartani (2. ábra).

A hőmérsékleti skála másik végén a legtöbb műanyag csőrendszer elég jól működik fagypont alatti hőmérsékleten. Valójában a hőre lágyuló csövek szakítószilárdsága nő a hőmérséklet csökkenésével. A legtöbb műanyag ütésállósága azonban csökken a hőmérséklet csökkenésével, és az érintett csőanyagokban ridegség jelenik meg. Mindaddig, amíg a szelepek és a szomszédos csőrendszer zavartalanok, nem veszélyeztetik őket ütések vagy tárgyak ütközése, és a csövek a kezelés során nem esnek le, a műanyag csöveket érő káros hatások minimálisak.

A TERMOPLAST SZELEPEK TÍPUSAI

Golyós szelepek,visszacsapó szelepek,pillangószelepekA membránszelepek pedig a különböző hőre lágyuló anyagokból állnak rendelkezésre a 80-as ütemterv szerinti nyomócsőrendszerekhez, amelyek számos beállítási lehetőséggel és kiegészítővel is rendelkeznek. A szabványos golyósszelepet leggyakrabban egy valódi csatlakozó kialakításnak tekintik, amely megkönnyíti a szelepház eltávolítását karbantartás céljából, anélkül, hogy megszakadna a csatlakozó csövek. A hőre lágyuló visszacsapó szelepek golyóellenőrzőként, lengésellenőrzőként, y-ellenőrzőként és kúpellenőrzőként állnak rendelkezésre. A pillangószelepek könnyen illeszkednek a fém karimákhoz, mert megfelelnek az ANSI Class 150 csavarfuratainak, csavarköreinek és teljes méreteinek. A hőre lágyuló alkatrészek sima belső átmérője csak növeli a membránszelepek pontos vezérlését.

A PVC-ből és CPVC-ből készült golyóscsapokat számos amerikai és külföldi cég gyártja 1/2 hüvelyk és 6 hüvelyk közötti méretben, dugós, menetes vagy karimás csatlakozásokkal. A modern golyósszelepek valódi egyesített kialakítása két anyát tartalmaz, amelyek a testre csavaródnak, összenyomva az elasztomer tömítéseket a test és a végcsatlakozók között. Egyes gyártók évtizedek óta ugyanazt a golyósszelep-fektetési hosszt és anyamenetet tartottak fenn, hogy lehetővé tegyék a régebbi szelepek egyszerű cseréjét a szomszédos csövek módosítása nélkül.

Az etilén-propilén-dién monomer (EPDM) elasztomer tömítésekkel ellátott golyóscsapoknak NSF-61G tanúsítvánnyal kell rendelkezniük ivóvízben való használatra. Fluorocarbon (FKM) elasztomer tömítések alternatívaként használhatók olyan rendszerekben, ahol a kémiai kompatibilitás aggodalomra ad okot. Az FKM a legtöbb ásványi savakkal kapcsolatos alkalmazásban is használható, kivéve a hidrogén-kloridot, a sóoldatokat, a klórozott szénhidrogéneket és a petróleum olajokat.

3. ábra: Karimás golyóscsap tartályhoz 4. ábra: Függőlegesen telepített golyós visszacsapó szelep A 1/2 hüvelyk és 2 hüvelyk közötti PVC és CPVC golyóscsapok életképes megoldást jelentenek hideg- és melegvizes alkalmazásokhoz, ahol a maximális ütésmentes vízmennyiség a szolgáltatás akár 250 psi is lehet 73°F-on. A nagyobb, 2-1/2 hüvelyk és 6 hüvelyk közötti golyósszelepek nyomásértéke alacsonyabb, 150 psi 73°F-on. A vegyszerszállításban általánosan használt PP és PVDF golyóscsapok (3. és 4. ábra), 1/2 hüvelyk és 4 hüvelyk közötti méretben kaphatók foglalattal, menetes vagy karimás végű csatlakozásokkal, általában a maximális ütésmentes vízellátásra vannak besorolva. 150 psi környezeti hőmérsékleten.

A hőre lágyuló golyós visszacsapó szelepek egy olyan golyóra támaszkodnak, amelynek fajsúlya kisebb, mint a vízé, így ha az ellenoldali nyomás megszűnik, a golyó visszasüllyed a tömítőfelülethez. Ezek a szelepek ugyanabban a szervizben használhatók, mint a hasonló műanyag golyóscsapok, mivel nem visznek be új anyagokat a rendszerbe. Más típusú visszacsapó szelepek fémrugókat tartalmazhatnak, amelyek korrozív környezetben nem tartanak.

5. ábra: Pillangószelep elasztomer béléssel A 2 hüvelyk és 24 hüvelyk közötti méretű műanyag pillangószelep népszerű a nagyobb átmérőjű csőrendszereknél. A műanyag pillangószelepek gyártói eltérő megközelítést alkalmaznak a konstrukció és a tömítőfelületek tekintetében. Egyesek elasztomer bélést (5. ábra) vagy O-gyűrűt, míg mások elasztomer bevonatú korongot használnak. Vannak, akik egy anyagból készítik a testet, de a belső, nedvesített alkatrészek szolgálják a rendszer anyagát, ami azt jelenti, hogy a polipropilén pillangószelep test tartalmazhat EPDM bélést és PVC-tárcsát, vagy számos más konfigurációt, általánosan használt hőre lágyuló műanyagokkal és elasztomer tömítésekkel.

A műanyag pillangószelep beszerelése egyszerű, mivel ezeket a szelepeket ostya stílusúra gyártják, a testbe tervezett elasztomer tömítésekkel. Nem igényelnek tömítést. A két illeszkedő karima közé beállított műanyag pillangószelep lecsavarozását óvatosan kell kezelni, három lépésben az ajánlott csavarhúzónyomatékig. Ennek célja, hogy egyenletes tömítést biztosítson a felületen, és ne érje egyenetlen mechanikai igénybevétel a szelepet.

6. ábra Membránszelep A fémszelepes szakemberek számára ismerősnek találják a műanyag membrános szelepek legjobb alkotásait a kerékkel és a helyzetjelzőkkel (6. ábra); mindazonáltal a műanyag membránszelep bizonyos előnyökkel járhat, beleértve a hőre lágyuló test sima belső falait. A műanyag gömbcsapokhoz hasonlóan ezeknek a szelepeknek a felhasználóinak lehetőségük van a valódi csatlakozási kialakítást beépíteni, ami különösen hasznos lehet a szelep karbantartási munkáinál. Vagy a felhasználó kiválaszthatja a karimás csatlakozásokat. A test- és membránanyag-választék miatt ez a szelep számos kémiai alkalmazásban használható.

Mint minden szelepnél, a műanyag szelepek működtetésének kulcsa a működési követelmények meghatározása, például a pneumatikus és az elektromos, valamint az egyenáram és az AC teljesítmény. De a műanyag esetében a tervezőnek és a felhasználónak azt is meg kell értenie, hogy milyen környezet veszi körül az aktuátort. Amint azt korábban említettük, a műanyag szelepek kiváló lehetőséget jelentenek korrozív helyzetekben, beleértve a külsőleg korrozív környezeteket is. Emiatt fontos szempont a műanyag szelepek működtetőinek házának anyaga. A műanyag szelepek gyártóinak lehetőségük van ezeknek a korrozív környezeteknek a kielégítésére műanyag borítású működtetőelemek vagy epoxibevonatú fémházak formájában.

Amint ez a cikk mutatja, a műanyag szelepek ma mindenféle lehetőséget kínálnak az új alkalmazásokhoz és helyzetekhez.