În numeroase domenii, cum ar fi controlul fluidelor industriale, alimentarea cu apă și drenajul, precum și petrochimia, valvele sunt „întrerupătoare” critice. Printre acestea,performanța de etanșareeste un indicator esențial pentru măsurarea calității supapelor. Pe baza materialului suprafețelor de etanșare, supapele sunt clasificate în principal înSupape cu scaun moaleșiSupape cu scaun metalic (scaun dur)Înțelegerea diferențelor dintre acestea și alegerea corectă sunt esențiale pentru asigurarea siguranței, stabilității și funcționării economice a sistemului.
I. Diferențe principale: Scaun moale vs. Scaun metalic
Diferența fundamentală constă în duritatea materialelor utilizate pentru suprafețele de etanșare de contact dintre scaunul supapei și elementul de închidere (de exemplu, disc, bilă, pană).
1. Supape cu scaun moale
- Material de etanșare:O parte a perechii de etanșare folosește de obicei materiale nemetalice, moi, cum ar fi:
- Elastomeri(Cauciuc nitrilic NBR, EPDM, Fluorocarbon FKM etc.)
- Materiale plastice(PTFE, PTFE armat, nailon, PEEK etc.)
- Principiul de funcționare:Se bazează pedeformare elastică din materialul moale pentru a umple imperfecțiunile microscopice de pe suprafețele de etanșare, creând o potrivire strânsă pentru a obține zero scurgeri sau un nivel foarte ridicat de etanșare.
- Avantaje:
- Etanșare excelentă:Poate realizaînchidere etanșă la bule(de exemplu, ANSI Clasa VI), asigurând o etanșare foarte eficientă.
- Cuplu de etanșare redus necesar:Datorită moliciunii materialului, este necesară mai puțină forță pentru a-l deforma și a obține o etanșare, ceea ce facilitează operarea.
- Unele toleranțe pentru particule:Impurități mici pot fi încorporate în materialul moale fără a compromite etanșeitatea.
- Cost mai mic:Scaunele moi sunt, în general, mai puțin costisitoare de fabricat și de înlocuit.
- Dezavantaje:
- Rezistență slabă la temperatură:Materialele nemetalice, în general, nu pot rezista la temperaturi ridicate. De obicei, acestea sunt potrivite pentru medii în intervalul de-20°C până la 180°C(în funcție de materialul specific; PTFE este mai mare, elastomerii sunt mai mici).
- Rezistență slabă la abraziune și eroziune:Fluidele sau mediile cu viteză mare care conțin particule dure pot tăia, abraza și deteriora rapid suprafața de etanșare moale, ducând la defectarea etanșării.
- Compatibilitate chimică limitată:Deși PTFE are o rezistență chimică excelentă, elastomerii necesită o selecție atentă în funcție de mediul specific.
- Îmbătrânire:Materialele elastomerice pot îmbătrâni, devenind fragile atunci când sunt expuse la lumina UV, ozon etc.
Valve reprezentative:Robinete fluture cu scaun moale, robinete cu bilă cu scaun moale, robinete cu diafragmă.
2. Supape cu scaun metalic
- Material de etanșare:Ambele părți ale perechii de etanșare sunt fabricate din materiale metalice sau dintr-o combinație de metal și materiale dure nemetalice. Combinațiile comune includ:
- Oțel inoxidabil + oțel inoxidabil (SS vs SS)
- Aliaj stelatic + Aliaj stelatic
- Aliaje călite + Aliaje călite
- Metal + Ceramică
- Principiul de funcționare:Se bazează pe duritatea inerentă a metalelor, finisajul extrem de ridicat al suprafeței și geometria precisă (de exemplu, contact liniar, contact cu sfera) pentru a realiza etanșarea. De obicei, sunt necesare forțe de închidere semnificativ mai mari în comparație cu scaunele moi pentru a presa strâns cele două suprafețe dure.
- Avantaje:
- Rezistență la temperaturi ridicate:Poate fi folosit înaplicații la temperaturi ridicate(până la 600°C și peste), cum ar fi sistemele cu abur sau ulei termic.
- Rezistență excelentă la abraziune și eroziune:Ideal pentru medii abrazive care conținparticule, pulberi, suspensii, etc.
- Rezistență la presiune înaltă:Rezistență mecanică ridicată, potrivită pentruaplicații de înaltă presiune.
- Rezistență la îmbătrânire, durată lungă de viață:Materialele metalice sunt stabile și nu sunt predispuse la îmbătrânire, oferind adesea o durată de viață mult mai lungă decât scaunele moi în condiții dure.
- Dezavantaje:
- Rată relativă de scurgere mai mare:Din cauza durității ridicate a metalelor, obținerea unui contact perfect de 100% este dificilă. Ratele de scurgere sunt de obiceiANSI Clasa V sau IV, ceea ce face ca închiderea etanșă cu bule să fie dificilă (deși etanșările metalice de înaltă performanță, suprapuse cu precizie, pot atinge standarde foarte înalte).
- Cuplu de funcționare ridicat:Necesită o forță mai mare pentru a presa cele două suprafețe dure împreună, necesitând actuatoare mai mari.
- Cerințe ridicate de fabricație:Necesită o precizie ridicată în prelucrare, finisarea suprafeței și tratamentul termic al materialelor perechii de etanșare pentru a asigura etanșarea.
- Cost mai mare:În special valvele cu aliaje speciale sau etanșări ceramice sunt scumpe.
Valve reprezentative:Robinete fluture cu scaun metalic, robinete cu bilă cu scaun metalic, robinete cu sertar, robinete cu glob.
II. Cum să alegi: scaun moale sau scaun metalic?
Cheia selecției este„potrivire cu aplicația.”Nu există o alegere absolut cea mai bună, ci doar cea mai potrivită pentru condițiile specifice.
Urmați acest proces decizional:
Pasul 1: Analizați caracteristicile mediilor
- Care este temperatura?
- ≤ 80°C:PreferScaun moale(de exemplu, EPDM, NBR).
- 80°C ~ 200°C:Luați în considerare etanșările din PTFE sau cele de înaltă performanțăGarnituri metalice.
- ≥ 200°C: Trebuie să alegeți scaunul metalic.
- Conține particule abrazive?
- Da(de exemplu, suspensii minerale, pulberi, cenușă/zgură):Trebuie să alegeți scaunul metalic(se recomandă opțiuni mai rezistente la uzură, cum ar fi ceramica sau aliajele călite).
- No(apă curată, aer, ulei): Sunt posibile atât scaune moi, cât și metalice; consultați alte cerințe.
- Care este corozivitatea?
- Medii foarte corozive (de exemplu, acizi concentrați, alcali puternici):Scaune moi cu PTFE sunt adesea alegerea preferată datorită rezistenței chimice superioare. Dacă sunt implicate și temperaturi ridicate, un aliaj special (de exemplu, Hastelloy) Garnituri metalicesunt necesare.
Pasul 2: Definiți cerințele procesului
- Care este rata de scurgere admisibilă?
- Necesită zero scurgeri sau o clasă de etanșare foarte ridicată(de exemplu, medii scumpe, toxice sau periculoase): Se preferăScaun moale.
- Scurgeri minore acceptabile(de exemplu, apă de răcire, sisteme de ventilație):Scaun metalicpoate fi suficient.
- Care este presiunea sistemului?
- Presiune joasă spre medie(PN16 / Clasa 150及以下): Ambele tipuri sunt posibile.
- Presiune înaltă (PN25 / Clasa 150及以上及以上): Prefer Scaun metalic.
- Care este frecvența de funcționare?
- Mersul frecvent cu bicicleta:Rezistența la uzură și durata lungă de viață aGarnituri metalicesunt avantajoase.
- Operațiune ocazională:Economia dinScaune moieste mai proeminent.
Pasul 3: Luați în considerare costurile totale
- Buget inițial limitat, condiții media moderate:AlegeSupape cu scaun moalepentru o mai bună eficiență din punct de vedere al costurilor.
- Condiții dificile, prioritizând stabilitatea pe termen lung și ratele scăzute de defecțiune:DeșiSupape cu scaun metalicau o investiție inițială mai mare, durata lor de viață mai lungă și frecvența mai mică a întreținerii pot reduce costul total de proprietate pe durata ciclului de viață al valvei.
III. Rezumat comparativ (sub formă de paragraf)
Alegerea între scaunele moi și cele metalice depinde de proprietățile lor distincte. Robinetele cu etanșare moale utilizează materiale precum cauciuc sau PTFE, oferind...etanșare excelentăcapabil să realizezezero scurgeri (ANSI Clasa VI), cuplu de funcționare redusșicost mai micCu toate acestea, acestea sunt limitate derezistență slabă la temperatură(de obicei sub 180°C/356°F),rezistență slabă la abraziuneși susceptibilitate la îmbătrânire. Sunt cele mai bune pentrucurat, rezistent la temperaturi scăzute, neabrazivmedii precum apa, aerul sau substanțe chimice ușoare, unde închiderea etanșă este esențială.
În schimb, valvele cu etanșare metalică utilizează metale călite sau ceramică, oferind...rezistență superioară la temperatură(potrivit pentru temperaturi peste 600°C/1112°F),rezistență excelentă la abraziune și eroziuneșicapacitate de înaltă presiuneDezavantajele lor includ unrată relativă de scurgere mai mare(de obicei ANSI Clasa V/IV),cuplu de funcționare mai mareșicost inițial mai mareAcestea sunt esențiale pentru aplicațiile care implicătemperaturi ridicate, particule abrazive, suspensii sau presiune ridicată, cum ar fi sistemele cu abur, manipularea pulberii sau nămolurile miniere.
Recomandare finală:
- Selectați o supapă pentru apa de la robinet, apa de la instalația de aer condiționat sau soluții chimice ușoare? — Scaun moaleeste alegerea ideală, oferind o închidere etanșă și o economie bună.
- Selectați o supapă pentru conducte de abur, gaz încărcat cu praf sau suspensii minerale? — Scaun metaliceste opțiunea necesară și fiabilă, construită pentru durabilitate în condiții dificile.
- Aplicația este complexă sau neclară?Consultați întotdeauna un furnizor sau un inginer profesionist de valve. Furnizați parametri de funcționare detaliați (mediu, temperatură, presiune, prezența abrazivilor, cerințe privind scurgerile) pentru o recomandare de specialitate cu privire la cel mai potrivit tip și material.
Data publicării: 12 septembrie 2025