बटरफ्लाई वाल्व बनाम गेट वाल्व: आपके अनुप्रयोग के लिए कौन सा सर्वोत्तम है?

बटरफ्लाई वाल्व और गेट वाल्व दो प्रकार के वाल्व हैं जिनका उपयोग आमतौर पर औद्योगिक और नगरपालिका जल संरक्षण अनुप्रयोगों में किया जाता है। इनकी संरचना, कार्य और अनुप्रयोग में स्पष्ट अंतर हैं। यह लेख सिद्धांत, संरचना, लागत, स्थायित्व, प्रवाह विनियमन, स्थापना और रखरखाव के पहलुओं के आधार पर बटरफ्लाई वाल्व और गेट वाल्व के बीच के अंतरों पर विस्तार से चर्चा करेगा।

1. सिद्धांत 

बटरफ्लाई वाल्व का सिद्धांत

इसकी सबसे बड़ी विशेषताचोटा सा वाल्वइसकी सरल संरचना और सुगठित डिज़ाइन के कारण, यह वाल्व स्टेम के चारों ओर गोलाकार तितली प्लेट के घूमने से द्रव के प्रवाह को नियंत्रित करता है। वाल्व प्लेट एक चेकपॉइंट की तरह होती है, और केवल तितली प्लेट की अनुमति से ही यह गुजर सकती है। जब तितली प्लेट द्रव प्रवाह की दिशा के समानांतर होती है, तो वाल्व पूरी तरह से खुला होता है; जब तितली प्लेट द्रव प्रवाह की दिशा के लंबवत होती है, तो वाल्व पूरी तरह से बंद हो जाता है। तितली वाल्व के खुलने और बंद होने का समय बहुत कम होता है, क्योंकि इसे पूरी तरह से खोलने या बंद करने के लिए केवल 90 डिग्री घुमाव की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि यह एक रोटरी वाल्व और एक चौथाई मोड़ वाला वाल्व है। 

गेट वाल्व का सिद्धांत

वाल्व प्लेटगेट वाल्ववाल्व बॉडी की ओर लंबवत ऊपर और नीचे गति करता है। जब गेट पूरी तरह से ऊपर उठा होता है, तो वाल्व बॉडी की आंतरिक गुहा पूरी तरह से खुल जाती है और द्रव बिना किसी बाधा के गुजर सकता है; जब गेट पूरी तरह से नीचे हो जाता है, तो द्रव पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाता है। गेट वाल्व का डिज़ाइन इसे पूरी तरह से खोलने पर लगभग कोई प्रवाह प्रतिरोध नहीं देता है, इसलिए यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें पूरी तरह से खोलने या पूरी तरह से बंद करने की आवश्यकता होती है। यहाँ इस बात पर ज़ोर दिया जाना चाहिए कि गेट वाल्व पूरी तरह से खोलने और पूरी तरह से बंद करने के लिए उपयुक्त है! हालाँकि, गेट वाल्व की प्रतिक्रिया गति धीमी होती है, अर्थात, खोलने और बंद करने का समय लंबा होता है, क्योंकि हैंडव्हील या वर्म गियर को पूरी तरह से खोलने और बंद करने के लिए कई मोड़ लगते हैं।

तितली वाल्व का कार्य सिद्धांत
गेट वाल्व का कार्य सिद्धांत

2. रचना

तितली वाल्व की संरचना

जैसा कि ऊपर बताया गया है, तितली वाल्व की संरचना अपेक्षाकृत सरल होती है, जिसमें वाल्व बॉडी, वाल्व प्लेट, वाल्व शाफ्ट, वाल्व सीट और ड्राइव जैसे मुख्य घटक शामिल होते हैं। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

वाल्व बॉडी:

तितली वाल्व का वाल्व बॉडी बेलनाकार होता है और अंदर एक ऊर्ध्वाधर चैनल होता है। वाल्व बॉडी विभिन्न सामग्रियों से बनी हो सकती है, जैसे कच्चा लोहा, तन्य लोहा, स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील, एल्यूमीनियम कांस्य, आदि। बेशक, सामग्री का चुनाव तितली वाल्व के उपयोग के वातावरण और माध्यम की प्रकृति पर निर्भर करता है। 

वाल्व प्लेट:

वाल्व प्लेट ऊपर बताए गए डिस्क के आकार का खुलने और बंद होने वाला भाग है, जो आकार में डिस्क के समान होता है। वाल्व प्लेट की सामग्री आमतौर पर वाल्व बॉडी के समान या वाल्व बॉडी से ऊँची होती है, क्योंकि बटरफ्लाई वाल्व माध्यम के सीधे संपर्क में होता है, जबकि सेंटरलाइन बटरफ्लाई वाल्व में वाल्व बॉडी एक वाल्व सीट द्वारा माध्यम से सीधे अलग होती है। पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध में सुधार के लिए कुछ विशेष माध्यमों की आवश्यकता होती है। 

वाल्व स्टेम:

वाल्व स्टेम, वाल्व प्लेट और ड्राइव को जोड़ता है और वाल्व प्लेट को घुमाने के लिए टॉर्क संचारित करने के लिए ज़िम्मेदार होता है। वाल्व स्टेम आमतौर पर स्टेनलेस स्टील 420 या अन्य उच्च-शक्ति सामग्री से बना होता है ताकि इसकी पर्याप्त मज़बूती और स्थायित्व सुनिश्चित हो सके। 

वाल्व सीट:

वाल्व सीट, वाल्व बॉडी की आंतरिक गुहा में पंक्तिबद्ध होती है और वाल्व प्लेट के संपर्क में आकर एक सील बनाती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वाल्व बंद होने पर माध्यम लीक न हो। सीलिंग दो प्रकार की होती है: सॉफ्ट सील और हार्ड सील। सॉफ्ट सील का सीलिंग प्रदर्शन बेहतर होता है। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सामग्रियों में रबर, PTFE आदि शामिल हैं, जिनका इस्तेमाल आमतौर पर सेंटरलाइन बटरफ्लाई वाल्व में किया जाता है। हार्ड सील उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले वातावरण के लिए उपयुक्त होती हैं। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सामग्रियों में SS304+फ्लेक्सिबल ग्रेफाइट आदि शामिल हैं, जो आमतौर परट्रिपल एक्सेंट्रिक बटरफ्लाई वाल्व. 

एक्चुएटर:

वाल्व स्टेम को घुमाने के लिए एक्ट्यूएटर का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले प्रकार मैनुअल, इलेक्ट्रिक, न्यूमेटिक या हाइड्रॉलिक होते हैं। मैनुअल एक्ट्यूएटर आमतौर पर हैंडल या गियर द्वारा संचालित होते हैं, जबकि इलेक्ट्रिक, न्यूमेटिक और हाइड्रॉलिक एक्ट्यूएटर रिमोट कंट्रोल और स्वचालित संचालन प्राप्त कर सकते हैं।

वेफर तितली वाल्व के लिए सभी भाग

गेट वाल्व की संरचना

गेट वाल्व की संरचना अपेक्षाकृत जटिल होती है। वाल्व बॉडी, वाल्व प्लेट, वाल्व शाफ्ट, वाल्व सीट और ड्राइव के अलावा, इसमें पैकिंग, वाल्व कवर आदि भी होते हैं (नीचे चित्र देखें)

 

वाल्व बॉडी:

गेट वाल्व का वाल्व बॉडी आमतौर पर बैरल या पच्चर के आकार का होता है, जिसके अंदर एक सीधा चैनल होता है। वाल्व बॉडी की सामग्री ज्यादातर कच्चा लोहा, कच्चा इस्पात, स्टेनलेस स्टील, पीतल आदि होती है। इसी तरह, उपयुक्त सामग्री का चयन उपयोग की स्थितियों के अनुसार किया जाना चाहिए। 

वाल्व कवर:

वाल्व कवर, वाल्व बॉडी से जुड़कर एक बंद वाल्व गुहा बनाता है। आमतौर पर वाल्व कवर पर एक स्टफिंग बॉक्स होता है जिससे वाल्व स्टेम को पैक और सील किया जा सकता है। 

गेट + वाल्व सीट:

गेट, गेट वाल्व का खुलने और बंद होने वाला भाग होता है, जो आमतौर पर पच्चर के आकार का होता है। गेट एकल गेट या दोहरे गेट संरचना का हो सकता है। हम आमतौर पर जिस गेट वाल्व का उपयोग करते हैं, वह एकल गेट होता है। इलास्टिक गेट वाल्व की गेट सामग्री GGG50 रबर से ढकी होती है, और हार्ड सील गेट वाल्व का गेट बॉडी सामग्री + पीतल या स्टेनलेस स्टील से बना होता है। 

वाल्व स्टेम:

वाल्व स्टेम गेट और एक्ट्यूएटर को जोड़ता है और थ्रेडेड ट्रांसमिशन के माध्यम से गेट को ऊपर-नीचे चलाता है। वाल्व स्टेम की सामग्री आमतौर पर उच्च-शक्ति वाली सामग्री जैसे स्टेनलेस स्टील या कार्बन स्टील होती है। वाल्व स्टेम की गति के अनुसार, गेट वाल्व को राइजिंग स्टेम गेट वाल्व और नॉन-राइजिंग स्टेम गेट वाल्व में विभाजित किया जा सकता है। राइजिंग स्टेम गेट वाल्व का वाल्व स्टेम थ्रेड वाल्व बॉडी के बाहर स्थित होता है, और खुला और बंद अवस्था स्पष्ट रूप से दिखाई देती है; नॉन-राइजिंग स्टेम गेट वाल्व का वाल्व स्टेम थ्रेड वाल्व बॉडी के अंदर स्थित होता है, संरचना अपेक्षाकृत सघन होती है, और स्थापना स्थान राइजिंग स्टेम गेट वाल्व की तुलना में छोटा होता है। 

पैकिंग:

पैकिंग वाल्व कवर के स्टफिंग बॉक्स में स्थित होती है, जिसका उपयोग माध्यम रिसाव को रोकने के लिए वाल्व स्टेम और वाल्व कवर के बीच के अंतर को सील करने के लिए किया जाता है। सामान्य पैकिंग सामग्री में ग्रेफाइट, PTFE, एस्बेस्टस आदि शामिल हैं। सीलिंग प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए पैकिंग को ग्रंथि द्वारा संपीड़ित किया जाता है। 

एक्चुएटर:

• हैंडव्हील सबसे आम मैनुअल एक्ट्यूएटर है, जो गेट को ऊपर-नीचे करने के लिए हैंडव्हील को घुमाकर वाल्व स्टेम थ्रेड ट्रांसमिशन को संचालित करता है। बड़े व्यास या उच्च दाब वाले गेट वाल्वों के लिए, संचालन बल को कम करने और खोलने-बंद करने की गति को बढ़ाने के लिए अक्सर इलेक्ट्रिक, न्यूमेटिक या हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर का उपयोग किया जाता है। बेशक, यह एक अलग विषय है। यदि आप रुचि रखते हैं, तो कृपया लेख देखें।बटरफ्लाई वाल्व को बंद करने के लिए कितने चक्कर लगाने पड़ते हैं?? इसमें कितना समय लगता है?

गेट वाल्व के लिए सभी भाग

3. लागत

 बटरफ्लाई वाल्व की लागत

बटरफ्लाई वाल्व आमतौर पर गेट वाल्व से सस्ते होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि बटरफ्लाई वाल्व की संरचना की लंबाई कम होती है, कम सामग्री की आवश्यकता होती है, और निर्माण प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल होती है। इसके अलावा, बटरफ्लाई वाल्व हल्के होते हैं, जिससे परिवहन और स्थापना की लागत भी कम होती है। बटरफ्लाई वाल्व का लागत लाभ विशेष रूप से बड़े व्यास वाली पाइपलाइनों में स्पष्ट होता है। 

गेट वाल्व की लागत

गेट वाल्वों की निर्माण लागत आमतौर पर अधिक होती है, खासकर बड़े व्यास या उच्च दाब वाले अनुप्रयोगों के लिए। गेट वाल्वों की संरचना जटिल होती है, और गेट प्लेटों और वाल्व सीटों की मशीनिंग सटीकता अधिक होती है, जिसके लिए निर्माण प्रक्रिया के दौरान अधिक प्रक्रियाओं और समय की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, गेट वाल्व भारी होते हैं, जिससे परिवहन और स्थापना की लागत बढ़ जाती है।

तितली वाल्व बनाम गेट वाल्व

जैसा कि उपरोक्त चित्र से देखा जा सकता है, उसी DN100 के लिए, गेट वाल्व बटरफ्लाई वाल्व की तुलना में बहुत बड़ा है।

4. स्थायित्व

बटरफ्लाई वाल्व की स्थायित्व

बटरफ्लाई वाल्वों का स्थायित्व उनकी वाल्व सीट और वाल्व बॉडी की सामग्री पर निर्भर करता है। विशेष रूप से, सॉफ्ट-सील्ड बटरफ्लाई वाल्वों की सीलिंग सामग्री आमतौर पर रबर, PTFE या अन्य लचीली सामग्रियों से बनी होती है, जो लंबे समय तक उपयोग के दौरान घिस सकती हैं या पुरानी हो सकती हैं। बेशक, हार्ड-सील्ड बटरफ्लाई वाल्वों की सीलिंग सामग्री उच्च-प्रदर्शन सिंथेटिक सामग्री या धातु सील से बनी होती है, इसलिए उनके स्थायित्व में उल्लेखनीय सुधार हुआ है।

सामान्यतः, तितली वाल्वों का निम्न-दबाव और मध्यम-दबाव प्रणालियों में अच्छा स्थायित्व होता है, लेकिन उच्च-दबाव और उच्च-तापमान वातावरण में सीलिंग प्रदर्शन कम हो सकता है।

यह भी उल्लेखनीय है कि तितली वाल्व, वाल्व बॉडी को संक्षारित होने से बचाने के लिए वाल्व सीट के साथ वाल्व बॉडी को लपेटकर माध्यम को पृथक कर सकते हैं। साथ ही, वाल्व प्लेट को पूरी तरह से रबर से ढका जा सकता है और पूरी तरह से फ्लोरीन से ढका जा सकता है, जिससे संक्षारक माध्यमों के लिए इसकी स्थायित्व में उल्लेखनीय सुधार होता है।

गेट वाल्वों की स्थायित्व

गेट वाल्वों के इलास्टिक सीट सील डिज़ाइन में बटरफ्लाई वाल्वों जैसी ही समस्याएँ होती हैं, यानी इस्तेमाल के दौरान घिसाव और उम्र बढ़ना। हालाँकि, हार्ड-सील्ड गेट वाल्व उच्च दबाव और उच्च तापमान वाले वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करते हैं। गेट वाल्व की धातु-से-धातु सीलिंग सतह में उच्च घिसाव प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध होने के कारण, इसका सेवा जीवन आमतौर पर लंबा होता है।

हालाँकि, गेट वाल्व का गेट माध्यम में अशुद्धियों से आसानी से चिपक जाता है, जिससे इसकी स्थायित्व भी प्रभावित हो सकती है।

इसके अलावा, इसकी उपस्थिति और संरचना यह निर्धारित करती है कि एक पूर्ण अस्तर बनाना मुश्किल है, इसलिए एक ही संक्षारक माध्यम के लिए, चाहे वह सभी धातु या पूर्ण अस्तर से बना हो, इसकी कीमत गेट वाल्व की तुलना में बहुत अधिक है।

5. प्रवाह विनियमन 

तितली वाल्व का प्रवाह विनियमन

तीन-सनकी तितली वाल्व विभिन्न उद्घाटनों पर प्रवाह को समायोजित कर सकता है, लेकिन इसका प्रवाह अभिलक्षणिक वक्र अपेक्षाकृत अरेखीय होता है, खासकर जब वाल्व पूरी तरह से खुलने के करीब होता है, तो प्रवाह में बहुत अधिक परिवर्तन होता है। इसलिए, तितली वाल्व केवल कम समायोजन सटीकता आवश्यकताओं वाले दृश्यों के लिए उपयुक्त है, अन्यथा, एक बॉल वाल्व का चयन किया जा सकता है। 

गेट वाल्व का प्रवाह विनियमन

गेट वाल्व को पूरी तरह से खोलने या पूरी तरह से बंद करने के लिए अधिक उपयुक्त बनाया गया है, लेकिन प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए नहीं। आंशिक रूप से खुली अवस्था में, गेट द्रव में अशांति और कंपन पैदा करेगा, जिससे वाल्व सीट और गेट को नुकसान पहुँचना आसान है।

 

6. स्थापना 

तितली वाल्व की स्थापना

तितली वाल्व की स्थापना अपेक्षाकृत सरल है। यह वजन में हल्का होता है, इसलिए इसे स्थापना के दौरान बहुत अधिक सहारे की आवश्यकता नहीं होती; इसकी संरचना कॉम्पैक्ट होती है, इसलिए यह सीमित स्थान वाले अवसरों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।

बटरफ्लाई वाल्व को किसी भी दिशा (क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर) में पाइपों पर स्थापित किया जा सकता है, और पाइप में प्रवाह की दिशा के लिए कोई सख्त आवश्यकता नहीं है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च-दाब या बड़े-व्यास वाले अनुप्रयोगों में, सील को नुकसान से बचाने के लिए स्थापना के दौरान बटरफ्लाई प्लेट पूरी तरह से खुली स्थिति में होनी चाहिए। 

गेट वाल्वों की स्थापना

गेट वाल्वों की स्थापना अधिक जटिल होती है, विशेष रूप से बड़े व्यास और कठोर सील वाले गेट वाल्वों की। गेट वाल्वों के भारी वजन के कारण, वाल्व की स्थिरता और इंस्टॉलर की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए स्थापना के दौरान अतिरिक्त समर्थन और फिक्सिंग उपायों की आवश्यकता होती है।

गेट वाल्व आमतौर पर क्षैतिज पाइपों पर लगाए जाते हैं, और सही स्थापना सुनिश्चित करने के लिए द्रव के प्रवाह की दिशा पर विचार करना आवश्यक है। इसके अलावा, गेट वाल्वों का खुलने और बंद होने का स्ट्रोक लंबा होता है, खासकर राइजिंग-स्टेम गेट वाल्वों के लिए, और हैंडव्हील को संचालित करने के लिए पर्याप्त जगह आरक्षित करने की आवश्यकता होती है।

निकला हुआ किनारा तितली वाल्व का अनुप्रयोग
गेट वाल्व का उपयोग

 

7. रखरखाव और रखरखाव

 

तितली वाल्वों का रखरखाव

 

बटरफ्लाई वाल्व में कम पुर्जे होते हैं और इन्हें अलग करना और जोड़ना आसान होता है, इसलिए इनका रखरखाव आसान होता है। दैनिक रखरखाव में, मुख्य रूप से वाल्व प्लेट और वाल्व सीट की उम्र बढ़ने और घिसाव की जाँच की जाती है। यदि सीलिंग रिंग बहुत घिसी हुई पाई जाती है, तो उसे समय पर बदलना आवश्यक है। इसलिए, हम अनुशंसा करते हैं कि ग्राहक बदली जा सकने वाली सॉफ्ट-बैक बटरफ्लाई वाल्व खरीदें। यदि वाल्व प्लेट की सतह की समतलता और फिनिश के कारण अच्छा सीलिंग प्रभाव प्राप्त करना मुश्किल हो, तो उसे भी बदलना होगा।

 

इसके अलावा, वाल्व स्टेम का स्नेहन भी आवश्यक है। अच्छा स्नेहन बटरफ्लाई वाल्व के संचालन में लचीलापन और स्थायित्व बनाए रखने में मदद करता है। 

 

गेट वाल्वों का रखरखाव

 

गेट वाल्व के कई हिस्से होते हैं और इन्हें अलग करना और जोड़ना मुश्किल होता है, खासकर बड़ी पाइपलाइन प्रणालियों में, जहाँ रखरखाव का कार्यभार बहुत ज़्यादा होता है। रखरखाव के दौरान, इस बात पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्या गेट को आसानी से ऊपर-नीचे किया जा रहा है और क्या वाल्व बॉडी के खांचे में कोई बाहरी वस्तुएँ हैं।

 

यदि वाल्व सीट और गेट की संपर्क सतह खरोंच या घिस गई है, तो उसे पॉलिश करने या बदलने की आवश्यकता है। बेशक, वाल्व स्टेम का स्नेहन भी आवश्यक है।

 

बटरफ्लाई वाल्व की तुलना में पैकिंग के रखरखाव पर अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए। गेट वाल्व की पैकिंग का उपयोग वाल्व स्टेम और वाल्व बॉडी के बीच के गैप को सील करने के लिए किया जाता है ताकि माध्यम लीक न हो। पैकिंग का पुराना होना और घिस जाना गेट वाल्व की सामान्य समस्याएँ हैं। रखरखाव के दौरान, पैकिंग की जकड़न की नियमित जाँच करना और ज़रूरत पड़ने पर उसे समायोजित या बदलना आवश्यक है।

 

8. निष्कर्ष

 संक्षेप में, प्रदर्शन, लागत, स्थायित्व, प्रवाह विनियमन और स्थापना के संदर्भ में तितली वाल्व और गेट वाल्व के अपने फायदे और नुकसान हैं: 

1. सिद्धांत: बटरफ्लाई वाल्वों में तेजी से खुलने और बंद होने की गति होती है और वे तेजी से खुलने और बंद होने के अवसरों के लिए उपयुक्त होते हैं; गेट वाल्वों में लंबे समय तक खुलने और बंद होने का समय होता है। 

2. संरचना: बटरफ्लाई वाल्व की संरचना सरल होती है और गेट वाल्व की संरचना जटिल होती है।

3. लागत: बटरफ्लाई वाल्व की लागत कम होती है, विशेष रूप से बड़े व्यास वाले अनुप्रयोगों के लिए; गेट वाल्व की लागत अधिक होती है, विशेष रूप से उच्च दबाव या विशेष सामग्री आवश्यकताओं के लिए। 

4. स्थायित्व: बटरफ्लाई वाल्वों का स्थायित्व कम दबाव और मध्यम दबाव प्रणालियों में बेहतर होता है; गेट वाल्व उच्च दबाव और उच्च तापमान वाले वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करते हैं, लेकिन बार-बार खुलने और बंद होने से उनका जीवनकाल प्रभावित हो सकता है। 

5. प्रवाह विनियमन: बटरफ्लाई वाल्व किसी न किसी प्रवाह नियंत्रण के लिए उपयुक्त हैं; गेट वाल्व पूर्ण खुले या पूर्ण बंद संचालन के लिए अधिक उपयुक्त हैं। 

6. स्थापना: बटरफ्लाई वाल्व स्थापित करना आसान है और क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों पाइपलाइनों पर लागू होते हैं; गेट वाल्व स्थापित करना जटिल है और क्षैतिज पाइपलाइन स्थापना के लिए उपयुक्त हैं।

7. रखरखाव: तितली वाल्वों का रखरखाव वाल्व प्लेट और वाल्व सीट के घिसाव और उम्र बढ़ने, और वाल्व स्टेम के स्नेहन पर केंद्रित होता है। इसके अलावा, गेट वाल्व की पैकिंग को भी बनाए रखने की आवश्यकता होती है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, सर्वोत्तम प्रदर्शन और मितव्ययिता सुनिश्चित करने के लिए, विशिष्ट कार्य स्थितियों और आवश्यकताओं के अनुसार बटरफ्लाई वाल्व या गेट वाल्व के चयन पर व्यापक रूप से विचार किया जाना चाहिए।