Kuigiplastist ventiilidpeetakse mõnikord eritooteks – esimene valik inimestele, kes toodavad või projekteerivad plasttorusid tööstussüsteemide jaoks või kellel peavad olema ülipuhtad seadmed – see on lühike eeldus, et nendel ventiilidel pole palju üldist kasutust – nägemus . Tegelikult on tänapäeva plastventiilidel lai kasutusala, sest materjaliliigid aina laienevad ning head disainerid, kes neid materjale vajavad, tähendavad, et nende multifunktsionaalsete tööriistade kasutamiseks on aina rohkem võimalusi.

PLASTIKU OMADUSED

Termoplastist ventiilide eelised on laiad — korrosiooni-, kemikaali- ja kulumiskindlus; siledad siseseinad; kerge kaal; paigaldamise lihtsus; pikk eluiga; ja madalamad elutsükli kulud. Need eelised on toonud kaasa plastventiilide laialdase aktsepteerimise kaubanduslikes ja tööstuslikes rakendustes, nagu veejaotus, reoveepuhastus, metalli- ja keemiline töötlemine, toit ja ravimid, elektrijaamad, naftatöötlemistehased ja moPlastventiilid saab valmistada mitmest erinevast kasutatud materjalist. mitmes konfiguratsioonis. Kõige tavalisemad termoplastsed klapid on valmistatud polüvinüülkloriidist (PVC), klooritud polüvinüülkloriidist (CPVC), polüpropüleenist (PP) ja polüvinülideenfluoriidist (PVDF). PVC- ja CPVC-ventiilid ühendatakse torusüsteemidega tavaliselt lahustiga tsementeeritud pistikupesade otstega või keermestatud ja äärikutega; samas kui PP ja PVDF nõuavad torusüsteemi komponentide ühendamist kas kuum-, põkk- või elektrisulatustehnoloogia abil.

Termoplastist ventiilid on suurepärased söövitavates keskkondades, kuid need on sama kasulikud ka üldises veevarustuses, kuna need on pliivabad1, tsinkimiskindlad ega roosteta. PVC- ja CPVC-torustikusüsteeme ja -ventiile tuleks testida ja sertifitseerida vastavalt NSF-i [National Sanitation Foundation] standardile 61 tervisemõjude osas, sealhulgas lisa G madala pliinõude järgi. Söövitavate vedelike jaoks sobiva materjali valimisel tuleb konsulteerida tootja kemikaalikindlusega. juhendada ja mõista temperatuuri mõju plastmaterjalide tugevusele.

Kuigi polüpropüleeni tugevus on poole väiksem kui PVC ja CPVC, on sellel kõige mitmekülgsem keemiline vastupidavus, kuna puuduvad teadaolevad lahustid. PP toimib hästi kontsentreeritud äädikhapetes ja hüdroksiidides ning sobib ka enamiku hapete, leeliste, soolade ja paljude orgaaniliste kemikaalide leebemate lahuste jaoks.

PP on saadaval pigmenteeritud või pigmenteerimata (loodusliku) materjalina. Looduslik PP laguneb tugevalt ultraviolettkiirguse (UV) toimel, kuid ühendid, mis sisaldavad üle 2,5% tahma pigmentatsiooni, on piisavalt UV-stabiliseeritud.

PVDF-i torusüsteeme kasutatakse mitmesugustes tööstuslikes rakendustes alates farmaatsiatööstusest kuni kaevandamiseni, kuna PVDF on tugevuse, töötemperatuuri ja keemilise vastupidavuse tõttu soolade, tugevate hapete, lahjendatud aluste ja paljude orgaaniliste lahustite suhtes. Erinevalt PP-st ei lagune päikesevalgus PVDF-i; plastik on aga päikesevalgusele läbipaistev ja võib vedeliku UV-kiirguse kätte saada. Kuigi PVDF-i naturaalne pigmenteerimata koostis sobib suurepäraselt kõrge puhtusastmega siseruumides kasutamiseks, võimaldaks pigmendi (nt toidupunase) lisamine päikesevalgust kokku puutuda, ilma et see mõjutaks negatiivselt vedelat keskkonda.

Plastsüsteemidel on projekteerimisel probleeme, nagu tundlikkus temperatuuri, soojuspaisumise ja kokkutõmbumise suhtes, kuid insenerid saavad ja on kavandanud pikaajalisi kuluefektiivseid torusüsteeme üldiste ja korrodeerivate keskkondade jaoks. Peamine disainilahendus on see, et plastide soojuspaisumistegur on suurem kui metallil – näiteks termoplast on viis kuni kuus korda suurem kui teras.

Torusüsteemide projekteerimisel ning ventiilide paigutusele ja klapitugedele avalduva mõju arvessevõtmisel on termoplastide puhul oluline termiline pikenemine. Soojuspaisumisest ja kokkutõmbumisest tulenevaid pingeid ja jõude saab vähendada või kõrvaldada, pakkudes torusüsteemides paindlikkust läbi sagedase suunamuutuse või paisumissilmuste sisseviimise. Paindlikkuse tagamisel torusüsteemis ei pea plastventiil nii palju pinget vastu võtma (joonis 1).

Kuna termoplastid on temperatuuri suhtes tundlikud, väheneb ventiili rõhk temperatuuri tõustes. Erinevatel plastmaterjalidel on temperatuuri tõusuga vastav muutumine. Vedeliku temperatuur ei pruugi olla ainuke soojusallikas, mis võib mõjutada plastventiilide rõhku – maksimaalne välistemperatuur peab olema osa projekteerimisest. Mõnel juhul võib torustiku välistemperatuuri arvestamata jätmine põhjustada torutugede puudumise tõttu liigset longust. PVC maksimaalne kasutustemperatuur on 140 °F; CPVC maksimaalne temperatuur on 220 °F; PP maksimaalne temperatuur on 180 °F; ja PVDF-klapid suudavad hoida rõhku kuni 280 °F (joonis 2).

Temperatuuriskaala teises otsas töötab enamik plasttorusüsteeme külmumistemperatuurist madalamal temperatuuril üsna hästi. Tegelikult suureneb termoplasttorustiku tõmbetugevus temperatuuri langedes. Kuid enamiku plastide löögikindlus väheneb temperatuuri langedes ja mõjutatud torustiku materjalid muutuvad rabedaks. Kuni ventiilid ja külgnevad torustikud on häirimatud, neid ei ohusta löögid ega esemete põrutused ning torustik ei kuku käsitsemise ajal maha, on plasttorustiku kahjulik mõju minimaalne.

TERMOPLASTILISTE VENTIILIDE TÜÜBID

Kuulkraanid,tagasilöögiklapid,liblikklapidja membraanventiilid on saadaval erinevatest termoplastilistest materjalidest graafiku 80 survetorusüsteemide jaoks, millel on ka palju viimistlusvõimalusi ja tarvikuid. Tavalist kuulventiili peetakse kõige sagedamini tõeliseks liitkonstruktsiooniks, mis hõlbustab ventiili korpuse eemaldamist hoolduseks ilma torude ühendamise katkemiseta. Termoplastilised tagasilöögiklapid on saadaval pallikontrollidena, pöördekontrollidena, y-kontrollidena ja koonuskontrollidena. Libliklapid sobivad kergesti metalläärikutega, kuna need vastavad ANSI klassi 150 poltide aukudele, poldi ringidele ja üldmõõtmetele. Termoplastist osade sile siseläbimõõt suurendab ainult membraanklappide täpset juhtimist.

PVC ja CPVC kuulventiilid toodavad mitmed USA ja välismaised ettevõtted mõõtmetega 1/2 tolli kuni 6 tolli, millel on pesa, keermestatud või äärikühendused. Kaasaegsete kuulventiilide tõeline liitkonstruktsioon sisaldab kahte korpuse külge keeratavat mutrit, mis suruvad kokku elastomeersed tihendid korpuse ja otsaühenduste vahel. Mõned tootjad on aastakümneid säilitanud sama kuulventiili paigalduspikkuse ja mutrikeere, et võimaldada vanemaid ventiile hõlpsalt asendada ilma külgnevat torustikku muutmata.

Etüleenpropüleen-dieenmonomeeri (EPDM) elastomeerse tihendiga kuulventiilid peavad olema sertifitseeritud vastavalt NSF-61G joogivees kasutamiseks. Fluorocarbon (FKM) elastomeerseid tihendeid saab kasutada alternatiivina süsteemides, kus keemiline ühilduvus on probleem. FKM-i saab kasutada ka enamikus mineraalhapetega seotud rakendustes, välja arvatud vesinikkloriid, soolalahused, klooritud süsivesinikud ja naftaõlid.

Joonis 3. Paagi külge kinnitatud äärikuga kuulventiilJoonis 4. Vertikaalselt paigaldatud kuulventiilid PVC- ja CPVC-kuulkraanid, 1/2-2 tolli, on otstarbekas valik kuuma ja külma vee jaoks, kus maksimaalne löögivaba vesi teenus võib olla kuni 250 psi temperatuuril 73 °F. Suurematel kuulventiilidel, 2–1/2 tolli kuni 6 tolli, on madalam rõhk 150 psi temperatuuril 73 °F. Tavaliselt kasutatavad kemikaalide transportimisel kasutatavad PP- ja PVDF-kuulventiilid (joonised 3 ja 4), mis on saadaval suurustes 1/2-4 tolli koos pistikupesa, keermestatud või äärikuga ühendustega, on tavaliselt hinnatud maksimaalsele löögivaba veevarustusele 150 psi ümbritseva õhu temperatuuril.

Termoplastist kuulkontrollventiilid toetuvad kuulile, mille erikaal on väiksem kui vee omast, nii et kui surve kaob ülesvoolu poolel, vajub pall tagasi vastu tihenduspinda. Neid klappe saab kasutada samas teenuses nagu sarnaseid plastist kuulventiile, kuna need ei lisa süsteemi uusi materjale. Muud tüüpi tagasilöögiklapid võivad sisaldada metallvedrusid, mis ei pruugi söövitavas keskkonnas vastu pidada.

Joonis 5. Elastomeerse voodriga liblikklapp Plastikust liblikklapp suurusega 2 tolli kuni 24 tolli on populaarne suurema läbimõõduga torusüsteemides. Plastist liblikklappide tootjad lähenevad ehitus- ja tihenduspindadele erinevalt. Mõned kasutavad elastomeerset vooderdust (joonis 5) või O-rõngast, teised aga elastomeerkattega ketast. Mõned teevad korpuse ühest materjalist, kuid sisemised, niisutatud komponendid toimivad süsteemi materjalidena, mis tähendab, et polüpropüleenist liblikklapi korpus võib sisaldada EPDM-i vooderdust ja PVC-ketast või mitut muud konfiguratsiooni, millel on tavaliselt levinud termoplastid ja elastomeersed tihendid.

Plastikust liblikventiili paigaldamine on lihtne, kuna need klapid on valmistatud vahvli stiilis ja korpusesse konstrueeritud elastomeersed tihendid. Need ei nõua tihendi lisamist. Kahe vastasääriku vahele seatud plastikust liblikventiili poltidega alla keeramist tuleb käsitleda ettevaatlikult, suurendades kolmes etapis soovitatud poldi pöördemomendini. Seda tehakse selleks, et tagada pinna ühtlane tihend ja et klapile ei tekiks ebaühtlast mehaanilist pinget.

Joonis 6. Membraanventiil Metallventiilide professionaalidele on tuttav ratta ja asendinäitajatega plastikust membraanventiilide tippteosed (joonis 6); plastikust membraanventiil võib siiski sisaldada mõningaid selgeid eeliseid, sealhulgas termoplastse korpuse siledad siseseinad. Sarnaselt plastist kuulventiilile on ka nende ventiilide kasutajatel võimalik paigaldada tõelise liite konstruktsioon, mis võib olla eriti kasulik klapi hooldustöödel. Või saab kasutaja valida äärikühendused. Kõigi korpuse ja membraani materjalide valiku tõttu saab seda ventiili kasutada mitmesugustes keemilistes rakendustes.

Nagu iga ventiili puhul, on plastklappide käivitamise võti selliste töönõuete kindlaksmääramine, nagu pneumaatiline versus elektriline ja alalisvoolu versus vahelduvvool. Kuid plasti puhul peavad disainer ja kasutaja ka aru saama, mis tüüpi keskkond täiturmehhanismi ümbritseb. Nagu eelnevalt mainitud, on plastventiilid suurepärane võimalus söövitavates olukordades, sealhulgas väliselt söövitavas keskkonnas. Seetõttu on oluline kaaluda plastklappide täiturmehhanismide korpuse materjali. Plastklappide tootjatel on nende söövitavate keskkondade vajaduste rahuldamiseks plastkattega täiturmehhanismide või epoksükattega metallkorpuste näol võimalusi.

Nagu see artikkel näitab, pakuvad plastventiilid tänapäeval igasuguseid võimalusi uuteks rakendusteks ja olukordadeks.