Custom Lug Butterfly Valve - Kina Foundry Skræddersyede løsninger

Lug sommerfugleventiler indtager en kritisk niche i væskekontrolsystemer, bygge bro mellem kompakte waferventiler og kraftige flangeventiler.

Kendetegnet ved gevindforsynede "luger" (chefer) integreret i ventilhuset, bruges til at bolte ventilen direkte til rørledningsflanger,

De tilbyder unikke fordele: selvstændig installation (ingen grund til at adskille rørledninger), tovejs strømningsevne, og mulighed for blindflangemontering.

I modsætning til waferventiler (fastspændt mellem flanger) eller flangeventiler (med integrerede flanger), lugte sommerfugleventiler balancerer pladseffektiviteten, lækagetæthed, og nem vedligeholdelse – hvilket gør dem ideelle til medium-til-højtryksapplikationer, hvor ventilfjernelse uden demontering af rørledningen er kritisk.

1. Hvad er en Lug Butterfly Valve?

EN lug Sommerfuglventil er en kvart-drejnings roterende afspærringsventil, hvis krop inkorporerer integral, gevind lugs rundt om boringen, så ventilen kan boltes til sammenhørende flanger.

Klapkonfigurationen tillader enkeltsideflangefjernelse (end-of-line installation), ligetil service og fleksibel montering, samtidig med at det kompakte bibeholdes, højstrømsegenskaber for en sommerfugleventil.

Grundlæggende anatomi og funktionsprincip

En butterflyventil fungerer gennem den koordinerede handling af flere hovedkomponenter.

Tabellen nedenfor opsummerer hver komponent med dens typiske designdetaljer (nominelle intervaller) og primær rolle.

Betjeningsmekanisme og praktiske ydelsesdata

Kvartalssvingsdrift (0° → 90°):

• Fuldt åben (≈0°): skiven er parallel med flow; flowområde næsten uhindret → lavt trykfald. Eksempel: en 6-tommer lug-sommerfugl ved nominelt flow kan vise ΔP i størrelsesordenen 0.03–0,2 bar (0.5–3 psi) afhængig af skiveprofil og flowhastighed.
• Throttling (≈10°–80°): delvis rotation reducerer gradvist det effektive areal.
  Flow vs vinkel er ikke-lineær; koncentrisk (nul-excentrisk) skiver har en mere udtalt krumning i karakteristikken, mens excentriske designs giver en mere lineær karakteristik og lavere sædeslid.
  Typiske linearitetstilnærmelser (vejledende): koncentrisk ±15 % afvigelse, excentrisk ±5 % (disse er omtrentlige og afhænger af trim/profil).
• Fuldt lukket (≈90°): skiven går i indgreb med sædet for at stoppe flowet. Elastiske sæder kan give bobletæt afspærring til mange tjenester; metalsæder bruges, hvor krav til temperatur/erosion overstiger elastomeregenskaber.

Tovejsevne: Mange lug butterflyventiler kan bruges i enten strømningsretning (underlagt sædegeometri og monteringsvejledning).

Denne tovejsfunktion er nyttig i tilbageskylning eller reversible systemer - men bekræft producentens vejledning for kritiske tjenester.

2. Designvariationer: Koncentrisk vs.. Excentriske butterflyventiler

Butterfly-ventilens opførsel og egnethed til en opgave er stærkt bestemt af skiven/stammens geometri i forhold til boringen.

I lug-sommerfugleventiler er de tre vigtigste geometriske familier koncentrisk (nul-excentrisk), dobbelt excentrisk (Offset), og tredobbelt excentrisk (dobbelt offset + koniske siddepladser).

Koncentrisk butterflyventil — enkel og økonomisk

Geometri & princip

• Spindelaksen falder sammen med rørboringens akse, og skiven er centreret i boringen.
• Skiven kommer i kontakt med sædet med fuld perimeterinterferens, når den er lukket (elastisk sæde typisk komprimeret af skive).

  

Karakteristika & præstation

• Bedst til: lavt til moderat tryk, lavtemperaturtjenester; vand, HVAC, ikke-aggressive væsker og gasser.
• Forsegling: fjedrende sæder (EPDM, NBR, Fkm) giv bobletæt afspærring (praktisk klasse VI-adfærd i mange tilfælde).
• Moment: forholdsvis højt sædemoment fordi skiven skrubber mod sædet under hver cyklus.

• • Typisk sædemomentmultiplikator vs. drejningsmoment uden for sædet: sæder kan øge drejningsmomentet med 2–5× afhængig af sædets durometer og linjetryk.

• Throttling: dårlig linearitet; anbefales ikke til finkontrol — flow vs vinkel ikke-lineær (stor krumning).
• Slid: sædeafslidning og ekstruderingsrisiko med partikler; begrænset temperaturkapacitet (sæde begrænset).

Hvornår skal specificeres

• Kommunale vandledninger, VVS-isolering, lavpris isolering til generelle formål op til ~PN16/ANSI150 og servicetemperaturer inden for sædegrænser (F.eks., ≤120–150 °C for mange elastomerer).

Dobbelt-excentrisk Lug Butterfly Ventil — lavere friktion, bedre kontrol

Geometri & princip

• Akselakse er forskudt fra skivecenter og/eller sædeakse (to forskydninger): en forskydning flytter akslen bag tætningsfladen; den anden forskyder akslen radialt for at reducere gnidning.
• Disken bevæger sig først ud af sædet med en knastlignende handling, reducerer gnidning under drift.

  

Karakteristika & præstation

• Bedst til: applikationer, der har brug for bedre gasregulering, reduceret slid og længere sædelevetid — almindeligt i kemikalier, petrokemiske og procesanlæg.
• Forsegling: kan være elastisk eller metalsæde; elastisk sædelevetid væsentligt forbedret i forhold til koncentrisk.
• Moment: lavere driftsmoment under kørsel (reduceret gnidning), men kræver stadig sædemoment ved endelig lukning. Sædemomentmultiplikator mindre end koncentrisk (ofte 1.2–2×).
• Throttling: forbedret linearitet og reduceret hysterese; kan bruges til grov til moderat kontrol, når den er parret med positioner.
• Slid & pålidelighed: mindre slid på sædet, bedre cyklusliv; forbedret ydeevne med suspenderede stoffer vs koncentriske designs.

Hvornår skal specificeres

• Procesanlæg, hvor der er behov for en vis graduering, gyllehåndtering (med passende sæder), og applikationer ved højere temperaturer eller tryk, hvor forlænget sædelevetid er påkrævet.

Tredobbelt forskudt Lug Butterfly Ventil — metal-sæde, højtydende isolering

Geometri & princip

• To radiale forskydninger plus en tredje forskydning, der skaber en ægte konisk (eller decentreret kegle) sædegeometri.
  Skiven og sædet går i indgreb med en enkelt kontaktlinje ved den endelige lukning - praktisk talt ingen gnidning før fuld afbrydelse.
• Kontakten er metal-til-metal (eller metal bagpå med en blød indsats) og er designet til at undgå friktionsslid under rotation.

  

Karakteristika & præstation

• Bedst til: høj temperatur, højt tryk, slibende eller eroderende medier, og applikationer, der kræver tæt afspærring med metalsæder (olie & gas, magt, høj temperatur damp).
• Forsegling: metal sæder (Stellite, hardfacing) sørge for tæt afspærring; brandsikker ved design.
• Moment: laveste dynamiske drejningsmoment under kørsel, da skiven ikke gnider sædet, men endelige sædemoment kan være høj for metallukning og kræver ofte aktuatorer, der er dimensioneret i overensstemmelse hermed.
• Throttling: ikke beregnet til kontinuerlig drosling; designet primært til pålidelig isolation og streng service.
• Holdbarhed: fremragende til termisk cykling og slibende strømninger; metalsæder tåler >250–400 °C og derover afhængig af materialer.

Hvornår skal specificeres

• Høj temperatur dampisolering, undersøisk og opstrøms olie & gas service, varme kulbrinteledninger, turbine-omløb og hvor det er brandsikkert, metal-til-metal tætning er påbudt.

3. Materialer til Lug Butterfly Valves

Materialevalg er den mest indflydelsesrige enkeltbeslutning i en specifikationer for lug-sommerfugleventiler.

Det bestemmer korrosionsbestandigheden, temperatur evne, Mekanisk styrke, fremstillingsevne og samlede livscyklusomkostninger.

Materialefamilier — hurtig referencetabel

4. Fremstillingsmetoder for Lug Butterfly Valve

Støbemetoder

Sandstøbning (grønt sand / harpiksbundet)

• Når det bruges: duktilt jern eller kulstofstållegemer til kommunale, VVS og mange industriventiler; bedst til store størrelser og lave til mellemstore produktionsvolumener.
• Fordele: lave værktøjsomkostninger, stor delkapacitet, hurtig leveringstid for værktøj.
• Typiske tolerancer: ±1,0–3,0 mm på bruttomål; kritiske overflader bearbejdet til endelig.
• Støbesedler: styring af stigrør og port for at undgå porøsitet ved knaster og spindelboring; brug kuldegysninger og retningsbestemt størkning for lugens integritet.

Investering (mistet wax / keramisk skal) casting

• Når det bruges: rustfrit stål eller lavdefekte legemer til kemikalier, Marine, og hygiejniske ventiler; små til mellemstore dele, hvor overfladefinish og dimensionsnøjagtighed betyder noget.
• Fordele: bedre overfladefinish, Tynde sektioner, snævrere tolerancer (sædeflader tæt på nettet), god til CF8/CF8M legeringer.
• Typiske tolerancer: ±0,1–0,5 mm på mange dimensioner efter finish maskine.
• Støbesedler: anbefales til metalsæder eller højkorrosionsbeklædninger; kræver mønster & shell cyklus tid (leveringstid 6-12 uger for nyt værktøj).

Smedning + bearbejdning

• Når det bruges: smedede kroppe med høj integritet til højtryks- eller sikkerhedskritiske applikationer.
• Fordele: overlegne mekaniske egenskaber (korn flow), mindre risiko for støbefejl.
• Støbesedler: højere materiale- og bearbejdningsomkostninger, bruges når servicekrav berettiger.

Hybrid & AM-aktiverede tilgange

• 3D-trykte mønstre/kerner: Hurtig prototype, reducerede værktøjsomkostninger til dele med lavt volumen.
• Trykte sandkerner: muliggør komplekse interne geometrier (sjældent til ventiler, men nyttigt til specielle trim).
• Direkte AM metaldele: muligt for små ventiler eller meget komplekse trim; begrænset af omkostninger og byggestørrelse.

Bearbejdning & efterbehandling — tolerancer og overflademål

Kritiske bearbejdede funktioner

• Sædeboringsflade (tætningsfly): typisk mål for mål Ra ≤ 1.6 µm til fjedrende sæder; Ra ≤ 0.8 µm til metalsæder. Dimensionel tolerance ofte ±0,1 mm (tjek spec).
• Spindel/akselboring: koncentricitet til sædeboring normalt ≤ 0,1–0,2 mm TIR (total indikatoraflæsning) for at undgå excentrisk belastning.
• Lug ansigter / boltehuller: tolerance over for flangeboltcirkler iht. ASME B16.5; hulgevindpasning i henhold til ANSI/ISO-standarder.
• Disc profilering & balancering: trim til designkontur; balanceboring eller modvægte brugt på større skiver til at styre drejningsmoment og reducere hydrodynamiske belastninger.

Varmebehandling — mål og typiske regimer

Varmebehandling forbedrer de mekaniske egenskaber, lindrer stress, eller forbereder overflader til videre bearbejdning. Eksempler:

• Støbe duktilt jern: afspændingsudglødning eller normalisering efter behov (typisk afstressning kl 550–650 ° C. i flere timer).
• Støbt rustfrit (CF8/CF8M): Løsningsdeal ≈1.040–1.100 °C efterfulgt af quench for korrosionsbestandighed (pr legering spec).
• 17-4PH stængler: løsningsbehandling omkring 1,040 ° C., efterfulgt af aldring (nedbørshærdning) på 480–620 °C for at nå den nødvendige hårdhed (F.eks., 28–42 HRC afhængig af aldring).
• Varmebehandling efter svejsning (PWHT): kan være påkrævet for svejsede samlinger pr. materialespecifikation og kode.

Overfladebehandling, foring & overtræk

Fælles muligheder & tekniske mål

• Fusionsbundet epoxy (FBE): indvendig/udvendig korrosionsbeskyttelse for kulstofstål/duktiljern. Typiske kurvikarer 180–230 °C. Belægningstykkelse 150–300 µm.
• Vulkaniseret gummi foring: til slibende eller sure tjenester; bindingskontroller og hærdningscyklusser er kritiske (typiske kurvikarer 140–180 °C).
• PTFE liners / Sædeindsatser: presset eller støbt; sikre kontrolleret interferenspasning og varmelaminering, hvor det er nødvendigt.
• Termisk spray (HVOF / plasma) hardfacing: WC-Co eller NiCr belægninger for erosionsbestandighed på skiveflader eller sæder; typisk tykkelse 100–500 µm.
• Elektrofri nikkel / hård krom: for at reducere friktion og forbedre slid; tykkelser 5–25 µm fælles.

5. Trykvurderinger, Størrelser og standarder

Typisk størrelsesområde og brug

Lug sommerfugleventiler er bredt fremstillet i diametre lige fra DN50 (2″) til DN1200 (48″) til standard industrielle og kommunale applikationer.

Specialiserede designs kan nå DN2000 (80″) og ovenfor, især i vanddistribution og kraftværker.

Fælles trykklasser og ækvivalens

Butterflyventiler produceres i begge metriske PN-klasser og kejserlige ANSI klasser.

Ansigt til ansigt og aktuatormonteringsstandarder

Lug sommerfugleventiler følger internationale dimensions- og monteringsstandarder for at sikre udskiftelighed:

• Ansigt til ansigt dimensioner: Typisk i overensstemmelse med ISO 5752 serie (kort, medium, eller langt mønster).
  Dette sikrer, at ventiler af samme størrelse og serie kan udskiftes uanset producent.
• Aktuator monteringsgrænseflade: Defineret af ISO 5211, som standardiserer bolt-hul mønstre, drivaksler, og monteringspuder til deldrejningsaktuatorer (manuelt gear, pneumatisk, elektrisk, eller hydraulisk).

Endeforbindelser og flangekompatibilitet

De lug-type design bruger gevindskær (lugs) der flugter med flangebolthuller, tillader uafhængig boltning til hver side af ventilen.

Dette giver fordele for demontering af rørledninger og end-of-line service.

6. Kernepræstationsmålinger for Lug Butterfly Valve

7. Anvendelser af Lug Butterfly Valve

• Vand & spildevand — pumpeisolering, PRV bypass, store DN portudskiftninger. (Typisk DN: 50–2000)
• HVAC / bygningstjenester — afbalancering, isolering og brandspjæld.
• Olie & gas / petrokemisk — lav til medium trykisolering; når der kræves højere integritet, brug excentriske typer med metalsæder.
• Kemisk behandling — PTFE-forede lugeventiler til ætsende medier.
• Kraftproduktion — kølevand, fodersystemer, hjælpesystemer (krævede modstandsdygtige materialer og testning).
• Marine — havvandsservice, overbord udledning (bronze/duplex materialer).
• Brandsikring — lug-stil er almindeligt anvendt, fordi den kan installeres mellem flanger og bruges som en end-of-line enhed.
• Mad & Pharma — sanitære sommerfugleventiler (specielle finish, FDA-kompatible sæder).

8. Fordele & Begrænsninger af Lug Butterfly Valves

Vigtigste fordele ved Lug Butterfly Valves

• Vedligeholdelseseffektivitet: Lug design reducerer ventiludskiftning nedetid med 70% vs.. Waferventiler (4–6 timer sparet for en 12-tommer linje).
• Omkostningseffektiv: 30% lavere omkostninger end flangeventiler; 20% højere tryk end waferventiler.
• Tovejs flow: Ingen strømningsretningsbegrænsning - ideel til tilbageskylning, omvendt flow, eller tovejs proceslinjer.
• Lavt trykfald: ΔP <3 psi ved nominelt flow—reducerer pumpens energiforbrug med 5-8 % vs. kugleventiler.
• Alsidig: Håndterer væsker, gasser, og opslæmninger (med metalsæder) over temperaturer fra -196°C til 482°C.

Begrænsninger af Lug Butterfly Valves

• Højtrykshætte: Max ANSI klasse 900 (210 bar)-uegnet til ultrahøjtryksservice (>210 bar; brug kugleventiler).
• Slibende medierisiko: Bløde sæder (EPDM/PTFE) slides hurtigt i gylle (liv <1,000 cyklusser vs. 10,000+ for ikke-slibende service).
• Throttling nøjagtighed: Koncentriske designs har ikke-lineær flow vs. vinkel - ringere end kugleventiler til præcis dosering (F.eks., Kemisk injektion).
• Vægt: 30–50 % tungere end waferventiler – ikke ideel til vægtfølsomme applikationer (F.eks., rumfart).

9. Sammenligning med andre ventiler

Lug sommerfugleventiler betragtes bredt som en mellemklasseløsning mellem kompakte waferventiler og tungere gate- eller kugleventiler.

Deres unikke boltede design giver nem installation og vedligeholdelse, men præstationsafvejninger eksisterer sammenlignet med andre ventilfamilier.

10. Konklusion

Lug sommerfugl ventiler tilbyde en alsidig, pålidelig, og en nem at vedligeholde løsning til industriel væskekontrol.

Deres lugedesign forenkler installationen, excentriske eller koncentriske skiver sikrer tæt forsegling, og forskellige materialemuligheder håndterer en bred vifte af medier og temperaturer.

Udbredt på tværs af vandbehandling, HVAC, kemisk, og olie & gassektorer, de balancerer ydeevne, holdbarhed, og omkostningseffektivitet.

Forstå deres design, Materialer, og ydeevnekarakteristika er nøglen til at optimere flowkontrol, minimere nedetid, og sikring af driftssikkerhed.

FAQS

Kan slæbe sommerfugleventiler bruges til gasservice?

Ja – dobbelte excentriske ventiler med PTFE eller metalsæder (API 609 Klasse VI lækage) er egnet til gasservice (F.eks., naturgas, nitrogen).

Sikre overholdelse af ISO 15848-1 Klasse AH for lave flygtige emissioner (<1×10⁻⁹ Pa·m³/s).

Hvad er den maksimale temperatur, en butterflyventil kan klare?

Metalsiddende dobbelte excentriske ventiler (316L SS krop, Stellite® sæde) håndtere op til 650°C – velegnet til højtemperatur damp- eller gasservice.

Elastomer sæder (EPDM) er begrænset til 150°C.

Hvordan forhindrer jeg stammelækage i ætsende miljøer?

Brug 316L SS stængler med PTFE eller FFKM pakning; påfør en passiveringsbelægning på stilken; og inspicer pakningen kvartalsvis for slitage. Til kritisk service, brug bælgtætninger (nul lækage).

Q4: Er spjældspjældventiler velegnede til brandsikringssystemer?

Ja – vælg krop af duktilt jern/kulstofstål, EPDM sæde (brandklassificeret efter UL 10C), ANSI -klasse 150, og manuel gear aktuator. Sikre overholdelse af NFPA 13 (brandsprinkleranlæg).

Hvad er forskellen mellem enkelte og dobbelte excentriske ventiler?

Enkelte excentriske ventiler forskyder skivens centrum (reducerer friktionen, ANSI Klasse 300–600).

Dobbelte excentriske ventiler forskyder både skive og spindel (eliminerer sædekontakt indtil lukning, ANSI klasse 600–900, Klasse VI lækage)— ideel til højtryks-/gasservice.