Dalam sektor kawalan bendalir industri,injap rama-ramamemainkan peranan penting dalam mengawal selia, mengarah dan mengasingkan aliran cecair, gas dan buburan dalam saluran paip. Injap rama-rama bebibir ialah satu jenis jenis sambungan, yang menampilkan bebibir integral pada kedua-dua hujung badan injap, membolehkan sambungan bolt selamat ke bebibir paip.
Mekanisme pusingan suku pusingan ainjap rama-rama bebibirmembezakannya daripada injap linear seperti injap pintu atau glob, menawarkan kelebihan dalam kelajuan dan kecekapan ruang.
Artikel ini akan menyelidiki butiran injap rama-rama bebibir, meliputi reka bentuk, jenis, bahan, aplikasi, kelebihan dan kekurangan, pemasangan, penyelenggaraan, perbandingan dengan injap lain dan trend masa depan.
1. Definisi dan Prinsip Operasi
Injap rama-rama bebibir ialah injap gerakan putaran 90 darjah yang dicirikan oleh cakera yang mengawal aliran bendalir melalui putaran batang. Badan injap mempunyai bebibir pada kedua-dua hujung untuk sambungan bolt terus ke saluran paip. Injap rama-rama bebibir menampilkan bebibir dinaikkan atau rata dengan lubang bolt, menyediakan sambungan yang lebih teguh dan stabil sesuai untuk aplikasi tekanan rendah, sederhana dan tinggi, serta diameter kecil, sederhana dan besar.
Prinsip operasi adalah mudah dan berkesan. Injap terdiri daripada badan injap, cakera injap, batang injap, tempat duduk injap dan penggerak. Apabila pemegang atau gear dikendalikan, atau batang injap diputar oleh penggerak automatik, cakera injap berputar dari kedudukan selari dengan laluan aliran (terbuka sepenuhnya) ke kedudukan berserenjang (tertutup sepenuhnya). Dalam kedudukan terbuka, cakera injap diselaraskan dengan paksi saluran paip, meminimumkan rintangan aliran dan kehilangan tekanan. Apabila ditutup, cakera injap mengelak pada tempat duduk di dalam badan injap.
Mekanisme ini membolehkan operasi injap pantas, biasanya hanya memerlukan putaran 90 darjah, menjadikannya lebih pantas daripada injap berbilang pusingan. Injap rama-rama bebibir boleh mengendalikan aliran dua arah dan biasanya dilengkapi dengan tempat duduk berdaya tahan atau logam untuk memastikan penutupan yang ketat. Reka bentuk mereka menjadikannya sangat sesuai untuk sistem yang memerlukan penukaran yang kerap atau di mana ruang terhad.
2. Komponen
Komponen utama termasuk:
- Badan Injap: Perumahan luar, biasanya binaan dua bebibir, menyediakan sambungan struktur dan menempatkan komponen dalaman. Keluli karbon digunakan untuk kegunaan umum, keluli tahan karat untuk rintangan kakisan, gangsa nikel-aluminium untuk persekitaran marin, dan keluli aloi untuk keadaan yang melampau.
- Cakera Injap:Elemen berputar, tersedia dalam reka bentuk yang diperkemas atau rata, mengawal aliran. Cakera boleh dipusatkan atau diimbangi untuk meningkatkan prestasi. Keluli tahan karat, gangsa aluminium atau disalut dengan nilon untuk rintangan haus yang lebih baik.
- Batang: Aci yang menyambungkan cakera injap ke penggerak menghantar daya putaran. Keluli tahan karat atau aloi berkekuatan tinggi menahan tork.
Batang melalui aci atau dua keping biasanya digunakan, dilengkapi dengan pengedap untuk mengelakkan kebocoran.
- Tempat duduk: Permukaan pengedap diperbuat daripada bahan elastomer seperti EPDM atau PTFE. EPDM (-20°F hingga 250°F), BUNA-N (0°F hingga 200°F), Viton (-10°F hingga 400°F), atau PTFE (-100°F hingga 450°F) digunakan untuk pengedap lembut; bahan logam seperti keluli tahan karat atau Inconel digunakan untuk pengedap keras suhu tinggi.
- Penggerak: Dikendalikan secara manual (pemegang, gear) atau dikuasakan (pneumatik, elektrik).
- Pembungkusan dan gasket: Pastikan pengedap kedap bocor antara komponen dan pada sambungan bebibir.
Komponen ini bekerjasama untuk menyediakan kawalan aliran yang boleh dipercayai.
3. Jenis-jenis Injap Rama-Rama Bebibir
Injap rama-rama bebibir boleh dikategorikan seperti berikut berdasarkan penjajaran cakera, kaedah penggerakan dan jenis badan.
3.1 Penjajaran
- Konsentrik (sifar offset): Batang injap memanjang melalui tengah cakera dan mempunyai tempat duduk yang berdaya tahan. Injap ini sesuai untuk aplikasi tekanan rendah dengan suhu sehingga 250°F.
- Pengimbang berganda: Batang injap diimbangi di belakang cakera dan di luar tengah, mengurangkan kehausan tempat duduk. Injap ini sesuai untuk aplikasi tekanan sederhana dan suhu sehingga 400°F.
- Triple offset: Sudut tempat duduk tirus yang meningkat menghasilkan pengedap logam-ke-logam. Injap ini sesuai untuk tekanan tinggi (sehingga Kelas 600) dan suhu tinggi (sehingga 1200°F) aplikasi dan memenuhi keperluan sifar kebocoran.
3.2 Kaedah Penggerak
Jenis penggerak termasuk manual, pneumatik, elektrik dan hidraulik untuk menampung pelbagai keperluan operasi.
4. Aplikasi Industri
Injap rama-rama bebibir digunakan secara meluas dalam sektor berikut:
- Rawatan Air dan Air Sisa: Digunakan untuk peraturan aliran dalam loji rawatan dan sistem lencongan. - Pemprosesan Kimia: Mengendalikan asid, alkali dan pelarut memerlukan bahan tahan kakisan.
- Minyak & Gas: Paip untuk minyak mentah, gas asli dan proses penapisan.
- Sistem HVAC: Mengawal aliran udara dan air dalam rangkaian pemanasan dan penyejukan.
- Penjanaan Kuasa: Menguruskan wap, air penyejuk dan bahan api.
- Makanan & Minuman: Reka bentuk yang bersih untuk pengendalian cecair aseptik.
- Farmaseutikal: Kawalan tepat dalam persekitaran steril.
- Marin & Pulp & Kertas: Digunakan untuk pemprosesan air laut, pulpa dan kimia.
5. Kelebihan dan Kekurangan Flange Butterfly Valve
5.1 Kelebihan:
- Padat dan ringan, mengurangkan kos pemasangan dan keperluan ruang.
- Operasi suku pusingan pantas dan tindak balas pantas.
- Kos yang lebih rendah untuk diameter yang lebih besar.
- Kehilangan tekanan rendah apabila terbuka, cekap tenaga dan cekap.
- Sesuai untuk penukaran bendalir dengan prestasi pengedap yang sangat baik.
- Mudah diselenggara dan serasi dengan sistem automasi.
5.2 Kelemahan:
- Cakera injap menyekat laluan aliran apabila dibuka, mengakibatkan beberapa kehilangan tekanan. - Kapasiti pendikitan terhad dalam aplikasi tekanan tinggi, berpotensi menyebabkan peronggaan.
- Tempat duduk injap lembut haus dengan lebih cepat dalam media yang melelas.
- Menutup terlalu cepat boleh menyebabkan tukul air.
- Sesetengah reka bentuk memerlukan tork awal yang lebih tinggi, memerlukan penggerak yang lebih kuat.
6. Cara Memasang Injap Rama-rama
Semasa pemasangan, selaraskan bebibir injap dengan bebibir paip, pastikan lubang bolt sepadan.
Masukkan gasket untuk pengedap.
Selamat dengan bolt dan nat, ketatkan sama rata untuk mengelakkan herotan.
Injap bebibir dua memerlukan penjajaran kedua-dua belah secara serentak; injap jenis lug boleh dikunci satu sisi pada satu masa.
Periksa kebebasan pergerakan cakera dengan mengitar injap sebelum memberi tekanan.
Apabila dipasang secara menegak, batang injap hendaklah diletakkan secara mendatar untuk mengelakkan pengumpulan sedimen.
Sentiasa ikut garis panduan pengilang dan piawaian ujian seperti API 598.
7. Piawaian dan Peraturan
Injap rama-rama bebibirmesti mematuhi piawaian keselamatan dan kebolehoperasian:
- Reka Bentuk: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Pengujian: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Bebibir: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Pensijilan: CE, SIL3, API 607'(keselamatan kebakaran).
8. Perbandingan dengan Injap Lain
Berbanding dengan injap pagar, injap rama-rama bebibir beroperasi dengan lebih pantas dan menawarkan keupayaan pendikit, tetapi kurang tahan terhadap aliran.
Berbanding dengan injap bola, ia lebih menjimatkan untuk diameter yang lebih besar, tetapi mengalami kehilangan tekanan yang lebih tinggi semasa pembukaan.
Injap glob menawarkan pendikitan ketepatan yang lebih baik, tetapi lebih besar dan lebih mahal.
Secara keseluruhan, injap rama-rama cemerlang dalam aplikasi terhad ruang dan sensitif kos.