วิธีเลือกซีลอ่อนสำหรับวาล์วผีเสื้อ?

1. บทนำเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของที่นั่งวาล์วผีเสื้อ

1.1 การจำแนกประเภทตามวัสดุ

ก. ที่นั่งวาล์วแบบยืดหยุ่นอ่อนนุ่ม

 โดยทั่วไปหมายถึงวัสดุต่างๆ เช่น ยาง ซิลิโคน และโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE)

 ข้อดี: ประสิทธิภาพการซีลดีเยี่ยม ตอบสนองรวดเร็ว เหมาะสำหรับอุณหภูมิต่ำ ความดันต่ำ และสารกัดกร่อนต่ำ (ยกเว้น PTFE)

 ข้อเสีย: ทนต่อการสึกหรอได้ไม่ดี อายุการใช้งานจำกัดเนื่องจากการเสื่อมสภาพของวัสดุ

B. บ่าวาล์วโลหะ

 ผลิตจากสแตนเลส เหล็กกล้าคาร์บอน หรือวัสดุโลหะอื่นๆ

 ข้อดี: ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อแรงดันสูง ทนต่อการสึกหรอสูง เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่รุนแรง

 ข้อเสีย: ข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการปิดผนึกระหว่างโลหะกับโลหะ ความแม่นยำในการประมวลผลที่เข้มงวด และข้อกำหนดในการติดตั้ง

C. เบาะรองวาล์วแบบผสม

เป็นการผสมผสานข้อดีของโลหะและวัสดุอ่อน โดยปกติจะหุ้มโครงสร้างโลหะด้วยวัสดุที่มีความยืดหยุ่น เช่น กราไฟต์

นอกจากจะช่วยให้การปิดผนึกมีประสิทธิภาพดีแล้ว ยังช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอและยืดอายุการใช้งานอีกด้วย

1.2. การจำแนกประเภทตามรูปแบบโครงสร้าง

ก. เบาะหลังแข็ง

 ที่นั่งวาล์วและส่วนหลังขึ้นรูปเป็นชิ้นเดียวกัน มีโครงสร้างเรียบง่าย และพื้นผิวการซีลแนบสนิทกับตัววาล์ว

 ข้อเสียของสิ่งนี้เบาะวาล์วแบบแข็งด้านหลังข้อเสียคือ เมื่อที่นั่งวาล์วสึกหรอหรือเสื่อมสภาพตามอายุ จะต้องถอดชิ้นส่วนวาล์วผีเสื้อทั้งหมดเพื่อเปลี่ยนใหม่

B. เบาะนั่งนุ่มถอดได้

เดอะที่นั่งวาล์วแบบอ่อนใช้การออกแบบแบบเดือยประกบ สามารถถอดประกอบและเปลี่ยนชิ้นส่วนแยกกันได้

ข้อดีคือบำรุงรักษาง่ายและช่วยยืดอายุการใช้งานของวาล์วผีเสื้อโดยรวม

1.3. ตามการออกแบบพิเศษ

ก. วาล์วผีเสื้อแบบเยื้องศูนย์คู่

เมื่อปิดวาล์ว แผ่นผีเสื้อจะเคลื่อนที่ไปตามแกนเยื้องศูนย์สองแกนเพื่อลดแรงเสียดทานจากการสัมผัสกับที่นั่งวาล์ว

ข้อดีคือการสึกหรอลดลง อายุการใช้งานของวาล์วยาวนานขึ้น และประสิทธิภาพการซีลดีขึ้น

B. วาล์วผีเสื้อแบบเยื้องศูนย์สามชั้น

 

การออกแบบเพิ่มเติมโดยอาศัยความเยื้องศูนย์สองด้านช่วยให้แผ่นผีเสื้อและที่นั่งวาล์วโลหะสามารถสัมผัสกันได้อย่างแม่นยำในระดับโลหะต่อโลหะ

สามารถป้องกันการรั่วซึมได้อย่างแท้จริงโดยปราศจากการรั่วไหล และเหมาะสำหรับสภาวะการทำงานที่มีความต้องการสูง (เช่น อุณหภูมิสูงและความดันสูง)

  

วัสดุที่ใช้ทำบ่าวาล์วแต่ละประเภทมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่แตกต่างกัน และเหมาะสมกับสภาพการใช้งานที่หลากหลาย บทความนี้จะศึกษาและเปรียบเทียบประเภท ประสิทธิภาพ และการใช้งานหลักของบ่าวาล์วแบบยืดหยุ่นเป็นหลัก

วัสดุที่ใช้ทำซีลวาล์วแบบยืดหยุ่นที่นิยมใช้กันทั่วไปในท้องตลาด ได้แก่ NBR, EPDM, VITON (FKM), ยางธรรมชาติ (NR), ซิลิโคน (Silicone Rubber), โพลียูรีเทน (PU), ยางไนไตรล์ไฮโดรเจน (HNBR), HYPALON (CSM), PTFE: 

2. การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ทำที่นั่งวาล์ว

วัสดุ	NBR (ยางไนไตรล์)	EPDM (ยางเอทิลีนโพรพิลีนไดอีนโมโนเมอร์)	ไวตัน (FKM/ยางฟลูออโรคาร์บอน)	NR (ยางธรรมชาติ)	ยางซิลิโคน	พียู (โพลียูรีเทน)	HNBR (ยางไนไตรล์ไฮโดรเจน)	ไฮพาลอน (CSM/ยางโพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟเนต)	PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน, เทฟลอน)
ความต้านทานต่อน้ำมัน	ยอดเยี่ยม	ยากจน	ดีเยี่ยม (ทนทานต่อเชื้อเพลิงและสารเคมี)	ยากจน	ยากจน	ปานกลาง	ดีเยี่ยม (ทนทานต่อน้ำมัน เชื้อเพลิง และสารหล่อลื่น)	ปานกลาง	ดีเยี่ยม (ทนทานต่อสารเคมีได้ดีที่สุด)
ความต้านทานต่อสารเคมี	ปานกลาง ทนต่อกรดและเบสอ่อนๆ	ดีเยี่ยม (ทนต่อกรด ด่าง และสารออกซิไดซ์)	ดีเยี่ยม (ทนต่อกรด ด่าง และตัวทำละลายอินทรีย์)	ปานกลาง	ดีเยี่ยม (ทนต่อสารออกซิไดซ์ ไม่เป็นพิษ)	ปานกลาง	ดี (ทนต่อกรดและด่างอ่อนๆ)	ดีเยี่ยม (ทนต่อกรด ด่าง และสารออกซิไดซ์)	ดีเยี่ยม (ทนทานต่อสารเคมีทุกชนิด)
ช่วงอุณหภูมิ (°C)	-30 ~ 100	-40 ถึง 120 (และอาจสูงถึง 150 ในช่วงสั้นๆ)	-20 ~ 200	-50 ~ 70	-60 ~ 230	-30 ~ 80	-40 ~ 150	-40 ~ 130	-200 ~ 260
ความทนทานต่อการสึกหรอ	ดี	ปานกลาง	ดี	ยอดเยี่ยม (ทนทานต่อการสึกหรอเป็นเลิศ)	ปานกลาง	ยอดเยี่ยม (ทนทานต่อการสึกหรอดีที่สุด)	ยอดเยี่ยม	ดี	คุณภาพต่ำ (สึกหรอง่าย)
ความต้านทานต่อน้ำ	ปานกลาง	ดีเยี่ยม (เหมาะสำหรับน้ำร้อนและไอน้ำ)	ปานกลาง	ดี	คุณภาพเยี่ยม (เกรดอาหาร)	ปานกลาง	ดี	ยอดเยี่ยม	ดีเยี่ยม (กันน้ำ)
ความทนทานต่อสภาพอากาศ (รังสียูวี/โอโซน)	ยากจน (แก่ง่าย)	ดีเยี่ยม (ทนต่อสภาพอากาศสูง)	ดี	ปานกลาง	ยอดเยี่ยม (ทนทานต่อสภาพอากาศรุนแรง)	ปานกลาง	ดีเยี่ยม (ทนต่อสภาพอากาศสูง)	โดดเด่น (ทนทานต่อสภาพอากาศได้ดีเยี่ยม)	ดีเยี่ยม (ทนทานต่อรังสียูวีและการเสื่อมสภาพ)
ความยืดหยุ่น	ดี	ยอดเยี่ยม	ปานกลาง	ยอดเยี่ยม	ยอดเยี่ยม	ดี	ยอดเยี่ยม	ดี	แข็ง (แรงเสียดทานต่ำ)
การใช้งานหลัก	เชื้อเพลิง, น้ำมันหล่อลื่น, ระบบน้ำมันไฮดรอลิก, ซีลอุตสาหกรรม	ระบบประปาและระบายน้ำ ท่อส่งสารเคมี ระบบไอน้ำ อุปกรณ์กลางแจ้ง	การใช้งานทางเคมีที่อุณหภูมิสูง ระบบเชื้อเพลิง อวกาศ ปิโตรเคมี	การทำเหมือง, อุปกรณ์ทนการสึกหรอ, วัสดุบุผิวเชิงกล	อุตสาหกรรมอาหาร ยา การปิดผนึกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การใช้งานที่อุณหภูมิสูงและต่ำ	ซีลเชิงกล, อุปกรณ์ทนการสึกหรอ, การทำเหมือง, ระบบไฮดรอลิก	อุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมยานยนต์ ซีลน้ำมันทนความร้อนสูง	อุตสาหกรรมเคมี สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน อุปกรณ์กลางแจ้ง การซีลป้องกันโอโซน	สารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง ยา เวชภัณฑ์ การปิดผนึกสำหรับอุตสาหกรรมอาหาร การปิดผนึกที่อุณหภูมิสูง

 

3. สภาพการทำงานที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่ใช้ทำบ่าวาล์ว

วัสดุ	ความต้านทานต่อเชื้อเพลิง/น้ำมัน	ความต้านทานต่อกรด/เบส	ทนต่ออุณหภูมิสูง	ความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำ	ความต้านทานต่อน้ำ	ความทนทานต่อการสึกหรอ	ความทนทานต่อสภาพอากาศ (กลางแจ้ง, โอโซน)	เกรดอาหาร
เอ็นบีอาร์	✔	❌	❌	❌	❌	✔	❌	❌
อีพีดีเอ็ม	❌	✔	✔	✔	✔	❌	✔	✔
ไวตัน	✔	✔	✔	❌	❌	✔	✔	❌
NR	❌	❌	❌	✔	✔	✔	❌	❌
ซิลิโคน	❌	✔	✔	✔	✔	❌	✔	✔
PU	❌	❌	❌	❌	❌	✔	❌	❌
เอชเอ็นบีอาร์	✔	✔	✔	✔	✔	✔	✔	❌
ไฮพาลอน	❌	✔	✔	✔	✔	✔	✔	❌
เอฟเฟพีดี	✔	✔	✔	✔	✔	❌	✔	✔

 

4. ข้อแนะนำในการเลือกวัสดุ

• สำหรับการใช้งานกับเชื้อเพลิง น้ำมัน หรือน้ำมันไฮดรอลิก → NBR, HNBR, VITON

• สำหรับวัสดุที่ทนต่อกรด/ด่างและสารเคมี → EPDM, HYPALON, VITON, PTFE

• สำหรับวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง (>150°C) → VITON, ซิลิโคน, HYPALON, PTFE

• สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ (<-40°C) → ยางธรรมชาติ (NR), ซิลิโคน, PTFE

• สำหรับงานที่ต้องการความทนทานต่อการสึกหรอและการขัดถูสูง (เหมืองแร่ เครื่องจักร) → NR, PU, ​​HNBR

• สำหรับน้ำดื่มและการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอาหาร → EPDM, ซิลิโคน, PTFE

• สำหรับการใช้งานกลางแจ้งและทนต่อโอโซน → EPDM, HYPALON, ซิลิโคน, PTFE

5. บทสรุป

• ยาง NBR (ยางไนไตรล์): เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานกับน้ำมัน เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันไฮดรอลิก แต่ไม่เหมาะสำหรับอุณหภูมิสูงและกรด/ด่าง

• EPDM (ยางเอทิลีนโพรพิลีน): เหมาะสำหรับระบบบำบัดน้ำ ระบบเคมี และระบบไอน้ำ ทนต่อสภาพอากาศได้ดี แต่ไม่ทนต่อน้ำมัน

• ไวตัน (ยางฟลูออโรคาร์บอน): เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุณหภูมิสูง กรด/ด่างเข้มข้น และการใช้งานกับเชื้อเพลิง

• ยางธรรมชาติ (NR): ทนทานต่อการเสียดสีได้ดีเยี่ยม ใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และเครื่องจักร แต่ไม่ทนต่อสารเคมี

• ยางซิลิโคน: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุณหภูมิสูง/ต่ำ และการใช้งานที่ปลอดภัยกับอาหาร แต่ขาดความทนทานต่อการสึกหรอ

• โพลียูรีเทน (PU): เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่ทนทานต่อการสึกหรอสูง ใช้ในซีลไฮดรอลิกและงานเหมืองแร่

• HNBR (ยางไนไตรล์ไฮโดรเจน): ดีกว่า NBR ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและทนต่อการสึกหรอ ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี

• HYPALON (CSM/ยางโพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟเนต): เหมาะที่สุดสำหรับการทนต่อกรด/ด่าง และสภาพอากาศ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปิดผนึกที่ทนต่อสารเคมีและโอโซน

• PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน): ทนต่อสารเคมีได้ดีที่สุด เหมาะสำหรับอุณหภูมิสูง สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และกระบวนการแป้งอาหาร