Wat Is een Vlinderklep?

Figuur 1: Vlinderklep

Vlinderkleppen zijn kwartslagafsluiters die populair zijn voor aan/uit- of modulerende toepassingen. Ze zijn lichtgewicht, nemen weinig ruimte in beslag, zijn snel te bedienen en verkrijgbaar in grote doorlaten. De "vlinder" is een schijf verbonden aan een as. Bij het openen van de klep draait de schijf, waardoor vloeistof kan passeren. De klep sluit wanneer de as de schijf een kwartslag draait naar een positie loodrecht op de stroomrichting. In dit artikel leert u hoe een vlinderklep werkt, de verschillende types vlinderkleppen, welke aandrijfopties beschikbaar zijn voor deze kleppen, en meer.

Inhoudsopgave

• Vlinderkleppen versus andere klepsoorten
• Hoe werkt een vlinderklep?
• Verbindingstypes voor vlinderkleppen
• Aandrijving van vlinderkleppen
• Selectiecriteria
• Symbool voor vlinderklep
• Veelgestelde vragen

Vlinderkleppen versus andere klepsoorten

Het kiezen van een vlinderklep boven andere soorten kleppen kan om verschillende redenen voordelig zijn:

• Compacte bouwvorm: Vlinderkleppen zijn compact en lichtgewicht, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen waar ruimte beperkt is. Dit is vooral gunstig in grote leidingsystemen waar gewicht en ruimte kritieke factoren zijn.
• Kosteneffectiviteit: Vlinderkleppen zijn over het algemeen kosteneffectiever dan andere klepsoorten, vooral in grotere maten. Hun eenvoudigere ontwerp en minder onderdelen dragen bij aan lagere productie- en onderhoudskosten.
• Snelle bediening: Net als kogelkranen zijn vlinderkleppen kwartslagafsluiters die snel kunnen openen en sluiten. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen die snelle afsluiting of frequente bediening vereisen.
• Debietregeling: De hoek van de schijf regelt het debiet door de klep.
• Breed scala aan maten: Vlinderkleppen zijn verkrijgbaar in een breed scala aan maten, geschikt voor zowel kleinschalige als grootschalige toepassingen.

Lees meer over andere klepsoorten in ons kleppenoverzicht artikel.

Hoe werkt een vlinderklep?

Een vlinderklep is een kwartslagafsluiter, wat betekent dat de hendel (Figuur 2 aangeduid met A) 90° moet worden gedraaid om de klep volledig te openen of te sluiten. De hendel draait de as (Figuur 2 aangeduid met B), die de schijf roteert (Figuur 2 aangeduid met D). Bij het sluiten drukt de schijf tegen de afdichting (Figuur 2 aangeduid met E).

Bovendien beïnvloedt de hoek van de schijf het debiet door de klep. Dit maakt de vlinderklep een uitstekende keuze voor debietregeling naast aan/uit-bediening. Figuur 2 toont typische onderdelen van een vlinderklep.

Figuur 2: Diagram van vlinderklep onderdelen: hendel (A), as (B), verbinding (wafer of lug) (C), schijf (D), en afdichting (E).

Verbindingstypes voor vlinderkleppen

Vlinderkleppen kunnen op verschillende manieren met een leidingsysteem worden verbonden. Twee veelvoorkomende verbindingen zijn wafer- en lug-types. Het belangrijkste verschil tussen de twee is dat lug-type vlinderkleppen geschikt zijn voor einde-lijn-toepassingen en isolatie, terwijl wafer-type vlinderkleppen dat niet zijn.

Figuur 3: Vlinderklep verbindingstypen: wafer type (links) en lug type (rechts).

Wafer type vlinderklep

Wafer type vlinderkleppen (Figuur 3 links) hebben doorgaans vier gaten die overeenkomen met de pijpleidingverbinding. Ze passen nauwsluitend tussen flenzen op de pijpleiding, en hun rubberen afdichting zorgt voor een sterke afsluiting tussen de klep en flens. Zoals te zien in Figuur 4, gaan cilinderboutten aan beide zijden door de gaten in de klep en worden ze aan de pijpleiding bevestigd met een moer aan elke kant. Wafer type vlinderkleppen kunnen niet worden gebruikt voor eindlijnservice of isolatiedoeleinden. Voor onderhoud moet de hele leiding worden afgesloten.

Figuur 4: Cilinderboutten gaan door de gaten van de vlinderklep.

Lug type vlinderklep

Lug type vlinderkleppen hebben doorgaans vier of meer schroefgaten aan elke zijde. Zoals te zien in Figuur 5, gaan bouten aan beide zijden van de klep door verbindingsgaten op de pijpleidingflens en in de schroefgaten op de klep. Deze verbindingsstijl maakt lug type vlinderkleppen geschikt voor eindlijnservices. Bovendien kan één zijde van de pijpleiding worden geïsoleerd en losgekoppeld van de klep zonder de hele lijn af te sluiten. Een blindflens wordt aanbevolen bij het gebruik van een lug type vlinderklep voor eindlijnservices.

Figuur 5: Bouten verbinden de lug type vlinderklep aan beide zijden met de pijpleiding.

Vlinderklep bediening

Vlinderkleppen kunnen handmatig worden bediend met hendels en tandwielen of automatisch met elektrische of pneumatische actuatoren. Hieronder volgt een korte beschrijving van de verschillende bedieningsmethoden.

Handbediende vlinderkleppen

Handbediende vlinderkleppen zijn goedkoop en eenvoudig te bedienen. De twee gebruikelijke methoden zijn:

• Knijphendel: Een knijphendel is gebruikelijk voor kleine vlinderkleppen. De hendel heeft een vergrendelpal die de klep in een open, gedeeltelijk open of gesloten positie vergrendelt. Een voorbeeld is te zien in Figuur 4 (links).
• Handwiel en tandwielkast: Deze zijn voor grotere vlinderkleppen. Ze gebruiken een tandwielkast om het koppel te vergroten ten koste van een verminderde openings-/sluitingssnelheid. Tandwielgestuurde kleppen zijn ook zelfvergrendelend (kunnen niet worden teruggedreven) en kunnen worden uitgerust met positie-indicatoren. Een voorbeeld is te zien in Figuur 4 (rechts).

Figuur 6: Handbediende vlinderkleppen: knijphendel (links) en handwiel plus tandwielkast (rechts).

Automatische vlinderkleppen

Automatische vlinderklep verwijst naar vlinderkleppen die niet handbediend zijn (d.w.z. elektrische en pneumatische vlinderkleppen). De actuatoren voor deze kleppen hebben doorgaans handbediening en positie-indicatoren bovenop.

Elektrische vlinderkleppen

Elektrische vlinderklep verwijst naar een gewone vlinderklep met een elektrische actuator in plaats van een knijphendel of handwiel. Elektrische actuatoren kunnen snel in een systeem voor automatisering worden geïntegreerd omdat ze eenvoudig te installeren en te bedraden zijn. Het is gebruikelijk dat deze actuatoren ISO 5211 flenzen gebruiken om op de klepsteel en -as te monteren.

Elektrische vlinderkleppen worden vaak gebruikt in de farmaceutische, chemische en andere industrieën. Ze sluiten relatief langzaam om waterslag te beperken en verbruiken geen energie wanneer de schijf niet beweegt.

Figuur 7: Een elektrische vlinderklep

Pneumatische vlinderkleppen

Pneumatische vlinderkleppen gebruiken een pneumatische roterende actuator om de vlinderklep te bedienen. Voor eenvoudige installatie kunnen pneumatische actuatoren een ISO 5211 flens hebben voor montage op de vlinderklep en een NAMUR-interface voor montage van het magneetventiel.

Net als hun elektrische tegenhangers worden pneumatische vlinderkleppen in verschillende industrieën gebruikt. Hun belangrijkste voordelen ten opzichte van elektrische actuatoren zijn dat ze aanzienlijk sneller werken en vaak kunnen worden gebruikt in omgevingen waar explosies kunnen plaatsvinden. Opmerking: Niet elke pneumatische actuator heeft goedkeuring (bijv. ATEX) voor explosieve omgevingen.

Figuur 8: Een pneumatische vlinderklep

Selectiecriteria

Houd rekening met de volgende criteria bij het selecteren van een vlinderklep:

1. Bediening
   1. Handbediening: Eenvoudig, goedkoop en vereist geen stroom
   2. Elektrisch: Nauwkeurig, langzaam werkend en de duurste optie
   3. Pneumatisch: Snel werkend, mogelijk geschikt voor explosieve omgevingen
2. Nominale binnendiameter: Een belangrijk voordeel van vlinderkleppen is dat ze variëren van zeer klein tot zeer groot. Ze kunnen bijvoorbeeld variëren van 1" tot 28" (DN 25 tot DN 700).
3. Spanning: Zorg bij elektrische vlinderkleppen dat de actuator overeenkomt met de voeding. Elektrische actuatoren kunnen werken met DC of AC bij verschillende spanningen.
4. Aansluiting: Kies tussen lug-type en wafer-type, afhankelijk van of u wel of geen eindlijnservice nodig heeft.
5. Behuizingsmateriaal
   1. Gietijzer: Gietijzeren vlinderkleppen kunnen onder een breder temperatuurbereik werken dan RVS vlinderkleppen.
   2. RVS: RVS vlinderkleppen worden doorgaans gekozen voor sanitaire toepassingen (bijv. voedingsindustrie).
6. Afdichtingsmateriaal
   1. EPDM: EPDM werkt tot 120 °C (248 °F) en is de voorkeursoptie voor drinkwatertoepassingen omdat het de smaak van het water niet beïnvloedt.
   2. FKM: FKM werkt tot 180 °C (356 °F)
   3. NBR (nitrilrubber): NBR werkt tot 85 °C (185 °F)
   4. NBR (bevat carboxyl): NBR met carboxyl werkt tot 110 °C (230 °F)
   5. EPDM wit: EPDM wit werkt tot 80 °C (176 °F)
   6. PTFE/Silicone: PTFE/Silicone werkt tot 200 °C (392 °F)
7. Materiaal geleiding: Lees onze gids over chemische bestendigheid van materialen voor meer informatie.
8. Max. actuator koppel: Voor automatische vlinderkleppen moet de actuator voldoende koppel produceren om de vlinderklep efficiënt te openen en te sluiten. Lees onze gids voor koppelschatting in kwartslagafsluiters voor meer informatie.
9. Veiligheidsfunctie: Elektrische vlinderkleppen kunnen normaal open of normaal gesloten zijn. Selecteer op basis van welke positie de klep moet hebben in geval van stroomuitval of verlies van luchttoevoer.
10. Max. drukverschil bij 20 °C (68 °F): Kies een klep die bestand is tegen de doorstromende druk. Typische waarden variëren van 6 tot 16 bar (87 tot 232 psi).
11. Goedkeuring: Sommige toepassingen vereisen kleppen met goedkeuringen (bijv. drinkwatertoepassingen en toepassingen met explosiegevaar).

Vlinderklep symbool

Het vlinderklep symbool lijkt sterk op de daadwerkelijke klep. Twee zijwaartse T's representeren de pijp- en flensverbindingen, en een diagonale lijn met een bol in het midden representeert de schijf van de klep.

Figuur 9: Vlinderklep symbool

Veelgestelde vragen

Waarvoor wordt een vlinderklep gebruikt?

Vlinderkleppen worden gebruikt voor aan/uit- of gemoduleerde vloeistofregeling in diverse industriële toepassingen.

Kan een vlinderklep voor gas worden gebruikt?

Ja, vlinderkleppen kunnen worden gebruikt voor vloeistoffen en gassen, maar niet voor vaste bulkstoffen.

Wat is het voordeel van een vlinderklep?

Vlinderkleppen zijn lichtgewicht, vooral bij grote maten, en kunnen worden gebruikt voor zowel aan/uit- als gemoduleerde vloeistofregeling.

Kan een vlinderklep worden gebruikt voor debietregeling?

Ja. Er is een relatie tussen de hoek van de schijf en het debiet. Het is geen lineaire relatie, maar de datasheets van de fabrikant zouden richtlijnen moeten bieden over deze relatie.

Kan een vlinderklep ondersteboven worden geïnstalleerd?

Technisch gezien kan een vlinderklep ondersteboven worden geïnstalleerd. Dit wordt echter niet aanbevolen omdat het een negatieve invloed kan hebben op de afdichtingen en de turbulentie door de klep kan verhogen.

Hebben vlinderkleppen een stromingsrichting?

Ja. Vlinderkleppen hebben een stromingsrichting. Er kan een pijl op het kleplichaam zijn gestempeld om de richting aan te geven.

Hebben vlinderkleppen pakkingen nodig?

Veel vlinderkleppen hebben ingebouwde elastische zittingen en vereisen geen pakkingen. Vlinderkleppen met metalen zittingen hebben echter wel pakkingen nodig.