Dökme demir ve sünek demir kelebek vanalar, çeşitli endüstrilerde akış kontrolü için yaygın olarak kullanılır, ancak malzeme özellikleri, performansları ve uygulamaları açısından farklılık gösterirler. Aşağıda, farklılıkları anlamanıza ve ihtiyaçlarınıza en uygun vanayı seçmenize yardımcı olacak ayrıntılı bir karşılaştırma bulunmaktadır.
1. Malzeme Bileşimi
1.1 Dökme Demir Kelebek Vana:
- Gri dökme demir, yüksek karbon içeriğine sahip (%2-4) bir demir alaşımıdır.
- Karbon, mikro yapısı nedeniyle pul grafit formunda bulunur. Bu yapı, malzemenin stres altında grafit pulları boyunca kırılmasına, kırılgan ve daha az esnek hale gelmesine neden olur.
- Düşük basınçlı ve kritik olmayan uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
1.2 Sfero Döküm Kelebek Vana:
- Sünek demirden (nodüler grafitli dökme demir veya sünek demir olarak da bilinir) üretilen bu malzeme, grafiti küresel (nodüler) bir şekilde dağıtan az miktarda magnezyum veya seryum içerir. Bu yapı, malzemenin sünekliğini ve tokluğunu önemli ölçüde artırır.
- Dökme demire göre daha sağlam, daha esnek ve kırılganlığa daha az eğilimlidir.
2. Mekanik Özellikler
2.1 Gri Dökme Demir:
- Dayanıklılık: Düşük çekme dayanımı (tipik olarak 20.000–40.000 psi).
- Süneklik: Kırılgandır, stres veya darbe altında yorulma çatlamasına eğilimlidir.
- Darbe Dayanımı: Düşük, ani yüklemeler veya termal şok altında kırılmaya meyillidir.
- Korozyon Direnci: Orta, ortama ve kaplamaya bağlı.
2.2 Sfero Döküm:
- Dayanıklılık: Küresel grafit, gerilim yoğunlaşma noktalarını azaltarak daha yüksek çekme dayanıklılığı sağlar (tipik olarak 60.000–120.000 psi).
- Süneklik: Daha sünektir, çatlama olmadan deformasyona izin verir.
- Darbe Dayanımı: Mükemmel, şok ve titreşime karşı daha dayanıklıdır.
- Korozyon Direnci: Dökme demire benzer, ancak kaplamalar veya astarlarla geliştirilebilir.
3. Performans ve Dayanıklılık
3.1 Dökme Demir Kelebek Vanalar:
- Düşük basınç uygulamalarına uygundur (örneğin, tasarıma bağlı olarak 150–200 psi'ye kadar).
- Yüksek erime noktası (1150°C'ye kadar) ve mükemmel ısı iletkenliği (fren sistemleri gibi titreşim sönümleme uygulamaları için uygundur).
- Dinamik gerilmelere karşı zayıf dirençleri nedeniyle yüksek titreşimli veya tekrarlı yükleme ortamları için uygun değildirler.
- Genellikle daha ağırdır, bu da kurulum maliyetlerini artırabilir.
3.2 Sfero Döküm Kelebek Vanalar:
- Daha yüksek basınçlara dayanabilir (örneğin, tasarıma bağlı olarak 300 psi veya daha yüksek).
- Daha yüksek mukavemeti ve esnekliği sayesinde, sünek demirin bükülme veya darbe altında kırılma olasılığı daha düşüktür; bunun yerine plastik olarak deforme olur ve modern malzeme biliminin "tokluk tasarımı" ilkesine uygundur. Bu da onu zorlu uygulamalar için daha uygun hale getirir.
- Sıcaklık dalgalanmaları veya mekanik stresin olduğu ortamlarda daha dayanıklıdır.
4. Uygulama Senaryoları
4.1 Dökme Demir Kelebek Vanalar:
- Genellikle HVAC sistemlerinde kullanılır.
- Maliyetin öncelikli olduğu kritik olmayan sistemlerde kullanılır. - Su, hava veya aşındırıcı olmayan gazlar (klorür iyonu <200 ppm) gibi düşük basınçlı akışkanlar için uygundur.
4.2 Sfero Döküm Kelebek Vanalar:
- Nötr veya zayıf asidik/alkali ortamlarda (pH 4-10) su temini ve atık su arıtımı için uygundur.
- Petrol ve gaz, kimyasal işleme ve yüksek basınçlı su sistemleri dahil olmak üzere endüstriyel uygulamalar için uygundur.
- Yangın koruma sistemleri veya basınç dalgalanmalarının yaşandığı borular gibi daha yüksek güvenilirlik gerektiren sistemlerde kullanılır.
- Uygun bir astar (örneğin EPDM, PTFE) ile kullanıldığında daha aşındırıcı akışkanlar için uygundur.
5. Maliyet
5.1 Dökme Demir:
Daha basit üretim süreci ve daha düşük malzeme maliyetleri nedeniyle genellikle daha ucuzdur. Kısıtlı bütçeli ve daha az zorlu gereksinimleri olan projeler için uygundur. Dökme demir ucuz olsa da, kırılganlığı daha sık değişime ve daha fazla atık oluşumuna yol açar.
5.2 Sfero Döküm:
Alaşımlama işlemi ve üstün performansı nedeniyle maliyeti daha yüksektir. Dayanıklılık ve mukavemet gerektiren uygulamalar için daha yüksek maliyet haklıdır. Sfero döküm, yüksek geri dönüştürülebilirliği (%95'ten fazla) sayesinde daha çevre dostudur.
6. Standartlar ve Özellikler
- Her iki vana da API 609, AWWA C504 veya ISO 5752 gibi standartlara uygundur, ancak sünek demir vanalar genellikle basınç ve dayanıklılık açısından daha yüksek endüstri gereksinimlerini karşılar.
- Sfero döküm vanalar, sıkı endüstri standartlarına uyum gerektiren uygulamalarda daha yaygın olarak kullanılır.
7. Korozyon ve Bakım
- Her iki malzeme de zorlu ortamlarda korozyona karşı hassastır, ancak sünek demirin üstün mukavemeti, epoksi veya nikel kaplamalar gibi koruyucu kaplamalarla birleştirildiğinde daha iyi performans göstermesini sağlar.
- Dökme demir vanalar aşındırıcı veya yüksek stresli ortamlarda daha sık bakım gerektirebilir.
8. Özet tablosu
| Özellik | Dökme Demir Kelebek Vana | Sfero Döküm Kelebek Vana |
| Malzeme | Gri dökme demir, kırılgan | Nodüler demir, sünek |
| Çekme Dayanımı | 20.000–40.000 psi | 60.000–120.000 psi |
| Süneklik | Düşük, kırılgan | Yüksek, esnek |
| Basınç Derecesi | Düşük (150–200 psi) | Daha yüksek (300 psi veya daha fazla) |
| Darbe Direnci | Fakir | Harika |
| Uygulamalar | HVAC, su, kritik olmayan sistemler | Petrol/gaz, kimyasal, yangın koruma |
| Maliyet | Daha düşük | Daha yüksek |
| Korozyon Direnci | Orta (kaplamalı) | Orta (kaplamalarla daha iyi) |
9. Nasıl Seçilir?
- Aşağıdaki durumlarda döküm kelebek vanayı seçin:
- Su temini veya HVAC gibi düşük basınçlı, kritik olmayan uygulamalar için uygun maliyetli bir çözüme ihtiyacınız var.
- Sistem minimum stres ve titreşimle stabil bir ortamda çalışır.
- Aşağıdaki durumlarda sünek demir kelebek vanayı seçin:
- Uygulama yüksek basınç, dinamik yükler veya aşındırıcı akışkanları kapsamaktadır.
- Dayanıklılık, darbe direnci ve uzun vadeli güvenilirlik önceliklidir.
- Uygulama yangın koruma veya kimyasal işleme gibi endüstriyel veya kritik sistemler gerektirir.
10. ZFA VALVE tavsiyesi
Kelebek vanalarda uzun yıllara dayanan deneyime sahip bir üretici olarak ZFA Valve, sünek demiri öneriyor. Sünek demir kelebek vanalar, iyi performans göstermenin yanı sıra, karmaşık ve değişen çalışma koşullarında olağanüstü stabilite ve uyum sağlayarak bakım sıklığını ve değiştirme maliyetlerini etkili bir şekilde azaltarak uzun vadede daha yüksek maliyet etkinliği sağlar. Gri dökme demire olan talebin azalması nedeniyle, dökme demir kelebek vanalar kademeli olarak kullanımdan kaldırılıyor. Hammadde açısından bakıldığında, kıtlık giderek daha değerli hale geliyor.