Vlinderkleppen zijn kwartslagbedieningsapparaten die bekend staan om hun compacte ontwerp, lichte gewicht en lage drukval. Ze regelen de vloeistofstroom met behulp van een schijf (de ‘vlinder’) die 90 graden rond een centrale of verschoven as draait.
Op basis van de relatie tussen de schijf, de steel en het afdichtingsoppervlak van het kleplichaam, worden vlinderkleppen hoofdzakelijk in drie typen onderverdeeld:
ik. Concentrische / nul-offset vlinderklep
Ontwerp en principe
- Concentriciteit gedefinieerd: In dit fundamentele en meest economische ontwerp zijn de drie centrale punten – de stam as , de midden van de schijf , en de pijpleiding centrum -zijn allemaal uitgelijnd op dezelfde as.
- Afdichtingsmechanisme: Meestal wordt er gebruik gemaakt van een veerkrachtige zitting (zachte zitting) gemaakt van een elastomeer materiaal (zoals EPDM of NBR) of PTFE-voering. De rand van de schijf voortdurend wrijven tegen de zachte zitting tijdens de gehele openings- en sluitslag. Afdichting wordt bereikt door de compressie en elastische vervorming van de zachte zitting tegen de schijf.
Toepassingsprofiel
- Pluspunten: Eenvoudige constructie, laagste kosten, luchtbeldichte afsluiting (Klasse VI) bij toepassingen met lage druk en lage temperaturen.
- Nadelen: Hoge wrijving en slijtage van de stoel, waardoor het gebruik ervan in schurende of hoogcyclische omgevingen wordt beperkt.
- Typische toepassingen: Waterbehandeling, algemene nutsvoorzieningen, HVAC-systemen en lagedruktoepassingen die een eenvoudige AAN/UIT-isolatie vereisen.
II. Dubbel-offset vlinderklep (hoge prestaties)
Ontwerp en principe
Het Double-Offset-ontwerp introduceert twee offsets om de prestaties te verbeteren en wrijving te verminderen in vergelijking met het nul-offset-type:
- Eerste offset (as-offset): De steel is verschoven ten opzichte van het midden van de leiding/klepboring.
- Tweede offset (Vlakoffset): De steel is verschoven ten opzichte van de middellijn van het schijfafdichtingsoppervlak.
- Afdichtingsmechanisme: Deze geometrie zorgt ervoor dat de schijf opstijgen de stoel onmiddellijk bij het openen los en schakel de stoel pas in tijdens de laatste paar graden van het sluiten. Dit Vermindert de wrijvingswrijving en de slijtage van de zitting dramatisch . Ze gebruiken zowel zachte zittingen (PTFE/RPTFE) als, gewoonlijk, metalen zittingen.
Toepassingsprofiel
- Pluspunten: Aanzienlijk verminderd bedrijfskoppel en slijtage, kan hogere drukwaarden aan (bijv. ANSI-klasse 150/300), uitstekend geschikt voor smorende (modulerende) werking.
- Typische toepassingen: Chemische verwerkings-, olie- en gas-, raffinage- en energieopwekkingssystemen waarbij sprake is van gemiddelde tot hoge drukken en temperaturen, en waar een combinatie van afsluiting en stroomregeling vereist is.
III. Drievoudige offset vlinderklep (TOV)
Ontwerp en principe
De drievoudige offset-vlinderklep is het meest geavanceerde ontwerp en introduceert een derde, geometrische offset voor superieure afdichting in kritieke, zware bedrijfsomstandigheden:
- Eerste compensatie (Hetzelfde als dubbele offset).
- Tweede compensatie (Hetzelfde als dubbele offset).
- Derde offset (afdichtingsgeometrie): De klepzitting en schijfafdichting zijn machinaal bewerkt tot een excentrisch kegelprofiel .
- Afdichtingsmechanisme: Dit geometrische ontwerp zorgt ervoor dat de schijfafdichtring in de zitting van het lichaam aangrijpt wrijvingsvrij, cammen actie . De schijf maakt alleen lijncontact met de zitting op het absolute sluitingspunt.
- Materiaal: TOV's bevatten vrijwel uitsluitend a metaal-op-metaal afdichting (harde afdichting).
Toepassingsprofiel
- Pluspunten: Bereikt waar, bidirectioneel nul-lekkage (luchtbellendichte) afsluiting met metalen zittingen, geschikt voor gebruik bij extreem hoge temperaturen en hoge druk, inherent brandveilig (volgens API 607/6FA-normen).
- Typische toepassingen: Hogedrukstoom, thermische vloeistof, koolwaterstofservice, schurende media en kritische isolatiepunten in industrieën zoals energieopwekking, petrochemie, metallurgie en pulp en papier . Ze vervangen vaak omvangrijkere en duurdere schuif- of klepafsluiters.
Beyond Type: essentiële ontwerpvariaties
Naast de drie bovenstaande functionele typen worden vlinderkleppen ook geclassificeerd op basis van hun lichaamsverbindingsstijl en werkwijze.
IV. Lichaamsverbindingsstijlen
De keuze van de aansluitstijl heeft invloed op de installatie, het onderhoud en de vraag of de klep aan het einde van een pijpleiding kan worden gebruikt (end-of-line service).
| Verbindingsstijl | Beschrijving | Belangrijkste functie en toepassing |
|---|---|---|
| Wafeltje | Een dunne, compacte behuizing die is ontworpen om te worden ingeklemd tussen twee pijpflenzen met behulp van lange bouten die door de gehele flens/klepconstructie gaan. | Laagste kosten, lichtste gewicht. Kan niet worden gebruikt voor end-of-line service zonder blindflens, omdat de buis aan één kant ondersteund moet blijven. |
| Lug-stijl | Het kleplichaam heeft rondom de omtrek boutgaten (nokken) met schroefdraad, waardoor deze rechtstreeks op elke pijpflens afzonderlijk kan worden vastgeschroefd. | Ideaal voor end-of-line service. Maakt het mogelijk de leiding aan de ene kant te verwijderen zonder de leiding aan de andere kant van de klep te verstoren. Hogere kosten dan Wafer. |
| Geflensd | Het kleplichaam heeft zijn eigen integrale flenzen, vergelijkbaar met een traditionele schuif- of klepafsluiter. | Zwaarste en duurste. Gebruikt voor grote buismaten of in toepassingen die maximale sterkte en gemakkelijke uitlijning vereisen. |
V. Activeringsmethoden
Vlinderkleppen zijn kwartslagkleppen (90° bediening) en kunnen op verschillende manieren worden bediend:
| Activeringsmethode | Principe | Geschiktheid en kenmerken |
|---|---|---|
| Handmatig | Uitgevoerd door een Hendel (voor kleinere kleppen) of a Versnellingsbak/handwiel (voor grotere kleppen of toepassingen met hoog koppel). | Eenvoudig, goedkoop, betrouwbaar. Het beste voor kleppen die niet vaak worden bediend of waarbij een snelle sluitingstijd niet kritisch is. |
| Pneumatisch | Gebruikt perslucht (meestal 60 tot 125 PSI) om een zuiger- of tandheugelmechanisme aan te drijven om de stuurpen te roteren. | Snelste bediening (vaak 1 seconde of minder), geschikt voor hoogcyclische en AAN/UIT-toepassingen, en inherent explosieveilig . Kan worden geconfigureerd als “fail-safe” (bijvoorbeeld veerteruggang om te openen of te sluiten bij luchtverlies). |
| Elektrisch | Maakt gebruik van een elektromotor en tandwieltrein om een roterende beweging te genereren. | Hoogste precisie voor modulatie/throttling. Ideaal voor bediening op afstand, integratie met DCS/PLC-systemen en toepassingen waarbij geen luchttoevoer beschikbaar is. Langzamere werking dan pneumatisch. |
Wil je een specifieke diepgaande duik in de materialen van constructie (lichaam, schijf en zitting) voor deze kleptypen, of misschien een defect ervan stromingseigenschappen ?
