Szabályozó szelepek - 5.rész
Füle Sándor, 2002.01.06.
Az eddigi részekben mindig a csúszószáras szelepekről volt szó, most ejtsünk szót a másik nagy családról, a forgószáras
szelepekről!
Pillangók:
A forgószáras szelepek egyik legelterjedtebbike a piilangószelep, amit a jobboldali fotón láthatunk. Működési elve az, hogy
egy lemezkorongot az átmérője mentén közel 90 fokban elforgatunk egy csőben. E szelepek elfordulás-áteresztés karakterisztikája
kb. egyenszázalékos, tehát nyomásszabályozásra is alkalmas.
Előnyök:
- kis helyre beépíthető
- karimák közé szorítható
- kevés anyag van benne, így olcsóbb
- nyitott állapotban kevés nyomás esik rajta
- puha ülékkel jó tömörzárás.
Hátrányok:
- nagy nyomatékú hajtás kell hozzá
- zárt állapot közelében zajos
- nagyon nagy nyomásokra nem alkalmazható
A valós pillangószelepek ettől sokban eltérnek: A "lemez" azaz a zárótest nem sík, hanem speciálisan méretezett, így egészen
90 fokig el lehet fordítani a csőben, csökkentve a közegellenállást. Sokszor az alakja sem kör, és a forgástengelye sem a
zárótest átmérője, hanem egyszeresen vagy többszörösen excentrikus. Ezzel elérhető, hogy a zárt helyzet közelében a zárótest
nem gyűri össze az ülék puha anyagát (gumi, teflon, stb.) hanem gyorsan eltávolodik tőle.
Pillangószelepek igen nagy átmérőkig készíthetők, és minél nagyobb a csőátmérő, annál nagyobb lesz a pillangó árelőnye a
csúszószárasokkal szemben.
Gömbcsapok:
Ahol az áramlási sebesség nem túl nagy, a gömbcsap-szerű szelepekkel (baloldali kép) is jól szabályozhatunk. A golyós szelepek előnyei
közé sorolhatjuk még a jó tömörzárást és a nagy átfogást is. (Egészen pici nyitásokra is képes, és teljes nyitásban nem esik
rajtuk nyomás!) Kialakítása miatt alkalmas
nagy viszkozitású anyagok, masszák, zagyok áramlásszabályozására, mivel nincsenek benne olyan terek ahová ezek beülhetnének.
A golyót minden nyitás-zárásnál letörli az ülék, akárcsak szemgolyónkat a szemhéj pislogáskor.
A golyó anyaga legtöbbször fém, az ülék (amiben forog) lehet műanyag és fém is. Ez a közeg, a nyomás és a hőmérséklet
függvénye.
Módosított golyók:
A golyós szelepek egyik hátránya a szabálytalan karakterisztika. Ezen lehet segíteni, ha a zárótestbe nem sima furatot, hanem
áramlástanilag méretezett átömlő nyítást készítenek. Ezzel a módszerrel megőrizhető a törlő hatás, és a tömörzárás is csak
egy kevéssé romlik. Az efféle v-kivágású golyókkal meglehetősen korrekt egyenszázalékos karakterisztikákat produkálnak, viszont
teljes nyitásban nem biztosítanak teljes átömlést, azaz nyomás esik rajtuk.
Gömbszeletek:
Számos gyártónál találkozhatunk olyan konstrukcióval, ahol a golyónak csak egy szeletét használják zárótestként, és azt egy
acél tartóval együtt forgatják. Ennek előnye, hogy lehetővé válik a teljes átömlési keresztmeteszet biztosítása, azaz a kis
nyomásesés. Ennek meg kell fizetni az árát is: A szeleptest már nem holttér mentes, azaz lerakódásra hajlamos anyagok gondot
okozhatnak.
A megoldás lehetővé teszi, hogy - miként a baloldali ábrán is - a zárótestet cserélhetőre készítsék. Koptató közegeknél ez
nagy előny, mert a javítás sokkal kevesebbe kerül.
A forgószáras szelepek régebben nem nagyon terjedtek el kritikus alkalmazásokban. Az anyagtechnológiák fejlődése azonban
folyamatosan szélesíti ki az ezekkel megoldható feladatok körét, teret hódítva a robosztus ámde drága csúszószáras konstrukcióktól.
|