čepravplastični ventilise včasih obravnavajo kot poseben izdelek - prva izbira za ljudi, ki izdelujejo ali oblikujejo plastične cevne izdelke za industrijske sisteme ali ki morajo imeti izjemno čisto opremo - kratko predpostavimo, da ti ventili nimajo veliko splošne uporabe - vid . Pravzaprav imajo današnji plastični ventili širok spekter uporabe, ker se vrste materialov še naprej širijo, dobri oblikovalci, ki potrebujejo te materiale, pa pomenijo, da obstaja vse več načinov za uporabo teh večnamenskih orodij.

LASTNOSTI PLASTIKE

Prednosti termoplastičnih ventilov so številne – odpornost proti koroziji, kemikalijam in obrabi; gladke notranje stene; majhna teža; enostavnost namestitve; pričakovana dolga življenjska doba; in nižje stroške življenjskega cikla. Te prednosti so privedle do široke sprejetosti plastičnih ventilov v komercialnih in industrijskih aplikacijah, kot so distribucija vode, čiščenje odpadne vode, kovinska in kemična predelava, hrana in farmacevtski izdelki, elektrarne, naftne rafinerije in moPlastični ventili so lahko izdelani iz številnih različnih uporabljenih materialov. v številnih konfiguracijah. Najpogostejši termoplastični ventili so izdelani iz polivinilklorida (PVC), kloriranega polivinilklorida (CPVC), polipropilena (PP) in poliviniliden fluorida (PVDF). Ventili iz PVC in CPVC so običajno povezani s cevnimi sistemi s konci vtičnic, cementiranimi s topilom, ali konci z navojem in prirobnico; medtem ko PP in PVDF zahtevata spajanje sestavnih delov cevnega sistema bodisi s toplotno, čelno ali elektrofuzijsko tehnologijo.

Termoplastični ventili so odlični v korozivnih okoljih, vendar so prav tako uporabni pri splošni oskrbi z vodo, saj ne vsebujejo svinca1, so odporni proti razcinkanju in ne rjavijo. PVC in CPVC cevni sistemi in ventili morajo biti preizkušeni in certificirani v skladu s standardom 61 NSF [National Sanitation Foundation] za učinke na zdravje, vključno z zahtevo za nizko vsebnost svinca za Prilogo G. Izbira ustreznega materiala za jedke tekočine se lahko izvede s posvetovanjem s proizvajalčevo kemično odpornostjo vodenje in razumevanje vpliva temperature na trdnost plastičnih materialov.

Čeprav ima polipropilen polovico manj trdnosti kot PVC in CPVC, ima najbolj vsestransko kemično odpornost, ker ni znanih topil. PP se dobro obnese v koncentriranih ocetnih kislinah in hidroksidih, primeren pa je tudi za blažje raztopine večine kislin, alkalij, soli in številnih organskih kemikalij.

PP je na voljo kot pigmentiran ali nepigmentiran (naravni) material. Naravni PP močno razgradi ultravijolično (UV) sevanje, vendar so spojine, ki vsebujejo več kot 2,5 % pigmentacije saj, ustrezno UV stabilizirane.

Cevni sistemi PVDF se uporabljajo v različnih industrijskih aplikacijah od farmacije do rudarstva zaradi trdnosti PVDF, delovne temperature in kemične odpornosti na soli, močne kisline, razredčene baze in številna organska topila. V nasprotju s PP se PVDF ne razgradi na sončni svetlobi; vendar je plastika prozorna za sončno svetlobo in lahko tekočino izpostavi UV-sevanju. Medtem ko je naravna, nepigmentirana formulacija PVDF odlična za uporabo v zaprtih prostorih z visoko čistostjo, bi dodajanje pigmenta, kot je rdeča za hrano, omogočilo izpostavljenost sončni svetlobi brez škodljivih učinkov na tekoči medij.

Plastični sistemi se soočajo z izzivi pri načrtovanju, kot so občutljivost na temperaturo ter toplotno raztezanje in krčenje, vendar inženirji lahko in so zasnovali dolgotrajne, stroškovno učinkovite cevne sisteme za splošna in korozivna okolja. Glavni premislek pri načrtovanju je, da je koeficient toplotnega raztezanja za plastiko večji kot za kovino – termoplast je na primer pet do šestkrat večji od jekla.

Pri načrtovanju cevovodnih sistemov in ob upoštevanju vpliva na postavitev ventilov in podpore ventilov je pri termoplastih pomemben dejavnik toplotni raztezek. Napetosti in sile, ki so posledica toplotnega raztezanja in krčenja, je mogoče zmanjšati ali odpraviti z zagotavljanjem prožnosti v cevnih sistemih s pogostimi spremembami smeri ali uvedbo razteznih zank. Z zagotavljanjem te prožnosti vzdolž cevnega sistema plastičnemu ventilu ne bo treba absorbirati toliko obremenitev (slika 1).

Ker so termoplasti občutljivi na temperaturo, se nazivni tlak ventila z dvigom temperature zmanjša. Različni plastični materiali imajo ustrezno deformacijo s povišano temperaturo. Temperatura tekočine morda ni edini vir toplote, ki lahko vpliva na nazivni tlak plastičnih ventilov – najvišja zunanja temperatura mora biti del načrtovanja. V nekaterih primerih lahko nenačrtovanje za zunanjo temperaturo cevovoda povzroči prekomerno povešanje zaradi pomanjkanja nosilcev cevi. PVC ima najvišjo delovno temperaturo 140 °F; CPVC ima največ 220 °F; PP ima največ 180 °F; in PVDF ventili lahko vzdržujejo tlak do 280°F (slika 2).

Na drugi strani temperaturne lestvice večina plastičnih cevnih sistemov precej dobro deluje pri temperaturah pod lediščem. Dejansko se natezna trdnost v termoplastičnih ceveh poveča, ko se temperatura zniža. Vendar se udarna odpornost večine plastičnih mas zmanjša, ko temperatura pade, in v prizadetih materialih cevi se pojavi krhkost. Dokler so ventili in sosednji cevni sistem nemoteni, če jih ne ogrožajo udarci ali udarci predmetov in če cev med rokovanjem ne pade na tla, so škodljivi učinki na plastične cevi čim manjši.

VRSTE TERMOPLASTIČNIH VENTILOV

krogelni ventili,kontrolni ventili,loputein membranski ventili so na voljo v vsakem od različnih termoplastičnih materialov za tlačne cevovodne sisteme Schedule 80, ki imajo tudi številne možnosti nastavitev in dodatkov. Standardni krogelni ventil je najpogosteje pravi spojni dizajn, ki olajša odstranitev ohišja ventila za vzdrževanje brez prekinitve povezovalnih cevi. Termoplastični protipovratni ventili so na voljo kot kroglični, nihajni, y-zaporni in stožčasti. Metuljasti ventili se zlahka povežejo s kovinskimi prirobnicami, ker ustrezajo luknjam za vijake, krogom vijakov in splošnim dimenzijam razreda ANSI 150. Gladek notranji premer termoplastičnih delov samo prispeva k natančnemu nadzoru membranskih ventilov.

Krogelne ventile iz PVC in CPVC izdeluje več ameriških in tujih podjetij v velikostih od 1/2 palca do 6 palcev z vtičnico, navojnimi ali prirobničnimi priključki. Prava spojna zasnova sodobnih krogelnih ventilov vključuje dve matici, ki se privijeta na telo in stisneta elastomerna tesnila med telesom in končnimi priključki. Nekateri proizvajalci že desetletja ohranjajo enako dolžino polaganja krogelnih ventilov in navoje matice, da omogočajo enostavno zamenjavo starejših ventilov brez spreminjanja sosednjih cevovodov.

Krogelni ventili z elastomernimi tesnili iz etilen propilen dien monomera (EPDM) morajo imeti certifikat NSF-61G za uporabo v pitni vodi. Elastomerna tesnila iz fluoroogljika (FKM) se lahko uporabljajo kot alternativa za sisteme, kjer je kemična združljivost zaskrbljujoča. FKM se lahko uporablja tudi v večini aplikacij, ki vključujejo mineralne kisline, z izjemo vodikovega klorida, raztopin soli, kloriranih ogljikovodikov in naftnih olj.

Slika 3. Krogelni ventil s prirobnico, pritrjen na rezervoar. Slika 4. Kroglični povratni ventil, nameščen navpično. Krogelni ventili iz PVC in CPVC, od 1/2 do 2 palca, so izvedljiva možnost za uporabo s toplo in hladno vodo, kjer je največja voda brez udarcev storitev je lahko kar 250 psi pri 73 °F. Večji krogelni ventili, od 2-1/2 do 6 palcev, bodo imeli nižji nazivni tlak 150 psi pri 73 °F. Kroglični ventili PP in PVDF (sliki 3 in 4), ki se običajno uporabljajo v transportu kemikalij, so na voljo v velikostih od 1/2 do 4 palcev z vtičnico, navojnimi ali prirobničnimi končnimi priključki, običajno ocenjeni na največjo vodo brez udarcev. 150 psi pri sobni temperaturi.

Zaporni ventili s termoplastično kroglo se zanašajo na kroglo s specifično težo, ki je nižja od vode, tako da se ob izgubi tlaka na zgornji strani krogla potopi nazaj ob tesnilno površino. Ti ventili se lahko uporabljajo v isti storitvi kot podobni plastični krogelni ventili, ker ne uvajajo novih materialov v sistem. Druge vrste kontrolnih ventilov lahko vključujejo kovinske vzmeti, ki morda ne zdržijo v jedkih okoljih.

Slika 5. Metulj z elastomerno oblogo Plastični metulj v velikostih od 2 do 24 palcev je priljubljen za cevne sisteme z večjim premerom. Proizvajalci plastičnih metuljčkov se različno lotevajo konstrukcije in tesnilnih površin. Nekateri uporabljajo elastomerno oblogo (slika 5) ali O-tesnilo, medtem ko drugi uporabljajo disk, prevlečen z elastomerom. Nekateri izdelajo ohišje iz enega materiala, vendar notranje, mokre komponente služijo kot sistemski materiali, kar pomeni, da ohišje metuljaste lopute iz polipropilena lahko vsebuje oblogo iz EPDM in ploščo iz PVC ali več drugih konfiguracij s termoplasti in elastomernimi tesnili, ki jih običajno najdemo.

Namestitev plastične lopute je enostavna, ker so ti ventili izdelani v obliki rezin z elastomernimi tesnili, ki so vgrajena v telo. Ne zahtevajo dodajanja tesnila. Privijanje plastične metuljne lopute, nameščene med dvema nasprotnima prirobnicama, je treba izvajati previdno, tako da v treh stopnjah povečate priporočeni navor vijaka. To je storjeno, da se zagotovi enakomerno tesnjenje po površini in da na ventilu ni neenakomerne mehanske obremenitve.

Slika 6. Membranski ventil Profesionalci s kovinskimi ventili bodo spoznali vrhunska dela plastičnih membranskih ventilov s kolescem in indikatorji položaja (slika 6); vendar lahko plastični membranski ventil vključuje nekaj različnih prednosti, vključno z gladkimi notranjimi stenami termoplastičnega telesa. Podobno kot pri plastičnih krogelnih ventilih imajo uporabniki teh ventilov možnost namestitve prave spojke, ki je lahko še posebej uporabna pri vzdrževalnih delih na ventilu. Ali pa lahko uporabnik izbere prirobnične povezave. Zaradi vseh možnosti materialov ohišja in membrane se ta ventil lahko uporablja v različnih kemičnih aplikacijah.

Kot pri vsakem ventilu je ključ do aktiviranja plastičnih ventilov določitev delovnih zahtev, kot so pnevmatsko ali električno in enosmerno ali izmenično napajanje. Pri plastiki pa morata oblikovalec in uporabnik tudi razumeti, kakšno okolje bo obdajalo aktuator. Kot smo že omenili, so plastični ventili odlična možnost za korozivne situacije, ki vključujejo zunanja korozivna okolja. Zaradi tega je material ohišja aktuatorjev za plastične ventile pomemben dejavnik. Proizvajalci plastičnih ventilov imajo možnosti za izpolnitev potreb teh jedkih okolij v obliki aktuatorjev, prekritih s plastiko, ali kovinskih ohišij, prevlečenih z epoksi smolo.

Kot prikazuje ta članek, plastični ventili danes ponujajo najrazličnejše možnosti za nove aplikacije in situacije.