home our vendors about us contacts knowledge base english


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.