Przepustnice stanowią armaturę przemysłową, której zadaniem jest regulacja albo odcięcie przepływu czynnika w rurociągach. Innymi spotykanymi nazwami dla tego rodzaju armatury są zawór motylkowy lub zawór klapowy.
Zawory motylkowe charakteryzują się małą wagą, krótką zabudową, a także brakiem strefy martwej co sprawia, że jest to rozwiązanie często stosowane w branżach przemysłowych.
Konstrukcja przepustnicy motylkowej umożliwia skuteczny obieg mediów takich jak woda, gazy, czy cieczy będących mieszaniną różnych substancji. Urządzenie znalazło zastosowanie przede wszystkim w instalacjach wodociągowych, pneumatycznych oraz przy przesyle ścieków. Dla wykorzystania przy chemikaliach, kwasach, paliwach lub olejach używa się zaworów wykonanych z innych, bardziej odpornych materiałów. Zawory klapowe wykorzystuje się także w instalacjach gazowych, rafineriach, technice energetycznej oraz w branży spożywczej.
Przepustnice centryczne miękko uszczelnione nie nadają się do transportu medium o wysokim ciśnieniu. Ciśnienie, do którego są przeznaczone może wynosić maksymalnie PN10 bądź PN16 (rzadziej PN25).
Zawór klapowy kontra zawór kulowy – różnice oraz przeznaczenie
Zawór klapowy jest rozwiązaniem częściej stosowanym na rurociągach o dużych średnicach ze względu na niższą cenę w stosunku do zaworu kulowego.
Zawór motylkowy ma mniejszy przepływ niż zawory kołnierzowe kulowe, co wynika bezpośrednio z jego budowy. W przypadku przepustnicy, gdzie klapa jest częścią zamykającą, nawet podczas całkowitego otwarcia zaworu dysk stanowi opór na drodze czynnika. W przeciwieństwie do niego zawór kulowy przepuszcza medium w całości przez otwór w kuli. Tarcza przepustnicy porusza się jedynie w zakresie 90 stopni wokół osi obrotu, przez co przepływające medium musi opłynąć element. Jednak taka budowa stanowi także zaletę w przypadku, gdy trzeba tylko częściowo otworzyć lub zamknąć zawór w celu regulacji przepływu. Ważnym atutem jest fakt, że zanieczyszczenia jakie mogą pojawić się w czynniku nie mają się, gdzie gromadzić – brak strefy martwej.
Przepustnica między kołnierzowa o różnych napędach
Zawór klapkowy tak samo jak zawór kulowy ma możliwość pracy ręcznej oraz zautomatyzowanej.
Dla zaworów ręcznych dostępne rozwiązania skupiają się wokół użycia dźwigni manualnej lub przekładni ślimakowej z kółkiem. Przy dużych średnicach rurociągu wykorzystuje się przekładnię ślimakową w związku z wymaganymi dużymi momentami obrotowymi, co znacznie ułatwia otwarcie zaworu. Takie rozwiązanie jest również uzasadnione mniejszymi rozmiarami przekładni w stosunku do odpowiadającej jej wielkością dźwigni dla danych średnic.
Przepustnica posiada zazwyczaj płytę montażową określoną normą PN-EN ISO5211, dzięki czemu zawory klapowe mogą być połączone z siłownikami pneumatycznymi ćwierć obrotowymi, a także z elektrycznymi napędami.
Jako że zawory motylkowe umożliwiają regulację przepływu można je połączyć z pozycjonerami 4-20mA bądź 0-10 V, dzięki czemu system regulacji jest zautomatyzowany.
Budowa oraz stosowane materiały zaworów klapowych
Biorąc pod uwagę typ przyłącza zaworu wyróżniamy:
LUG – przepustnica z otworami gwintowanymi w korpusie, dzięki czemu zawór może być zamontowany na końcu rurociągu pozostając do niego przykręconym tylko z jeden strony (max 60% ciśnienia roboczego).
WAFER – przepustnice z uszami ustalającymi w korpusie. WAFER to najczęściej używany rodzaj zaworu, który montuje się zawsze przy wykorzystaniu dwóch kołnierzy (montaż między kołnierzowy).
Na zawór klapowy składają się:
Korpus– obudowa przepustnicy, najczęściej jest to odlew żeliwny.
Żeliwem wykorzystywanym do produkcji zaworów klapkowych jest żeliwo szare, czyli z grafitem płatkowym bądź sferoidalne z grafitem w kształcie kulek. Częściej wybieranym wariantem jest żeliwo szare (GG25 inaczej EN GJL-250), które jest tańsze, ze względu na prostszy proces odlewania. Z kolei żeliwo sferoidalne jest materiałem droższym, ale także bardziej wytrzymałym.
Możliwe jest również wykorzystanie materiału nierdzewnego (najczęściej CF8M), które dedykowane jest dla bardziej agresywnych czynników lub środowisk.
Wewnątrz korpusu znajduje się nierdzewny trzpień, którego zadaniem jest połączenie dźwigni/napędu z dyskiem przepustnicy.
Dysk (tarcza) – element zamykający zaworu motylkowego. Dysk zaworu klapowego może być wykonany ze stali nierdzewnej, żeliwa niklowanego dla czynników mniej wymagających tj. dla wody lub alu-brązu. W przypadku czynników o działaniu korozyjnym tarcza ze stali nierdzewnej może być dodatkowo pokryta teflonem.
Uszczelka (manszeta/pierścień uszczelniający) – element uszczelniający zawór klapkowy. Uszczelnienie może być częścią wymienną bądź zwulkanizowaną z korpusem. Manszetę wykonuje się w taki sposób, aby nie trzeba było umieszczać dodatkowej uszczelki między kołnierzami.
Materiałem uszczelek najczęściej jest NBR (kauczuk akrylonitrylo-butadienowy) stosowany przy mediach takich jak powietrze, woda, ale też przy ściekach i smarach. W przypadku pracy przy wyższych temperaturach stosuje się NBR wysokotemperaturowy, natomiast dla czynników ściernych (abrazyjnych) NBR nawęglany.
Uszczelnienie przepustnicy motylkowej może być także wykonane z EPDM (terpolimer etylenowo-propylenowo-dienowy), co umożliwia pracę głównie z wodą, także gorącą. Zawory z uszczelką z EPDM mają często certyfikat PZH do wody pitnej. Ważnym jest, aby nie stosować tego typu uszczelnień do olejów.
Uszczelnienie FKM przeznaczone jest do bardziej wymagających branży przemysłowych. Materiał ten cechuje się odpornością termiczną i mechaniczną. Jednak nie należy go stosować do gorącej wody oraz pary. Wykorzystanie vitonu będzie uzasadnione dla benzyny, olejów, czy określonych kwasów.
Pierścień uszczelniający zaworów miedzy kołnierzowych może być także wykonany z silikonu odpornego na chemikalia, ale istotne jest, aby nie stosować go do rozpuszczalników czy pary wodnej. Dostępna jest specjalna wersja tego rodzaju uszczelnienia dla branży spożywczej.
Autor: Dział Armatury Przemysłowej w Pneumat.
Przepustnice stanowią armaturę przemysłową, której zadaniem jest regulacja albo odcięcie przepływu czynnika w rurociągach. Innymi spotykanymi nazwami dla tego rodzaju armatury są zawór motylkowy lub zawór klapowy.
