Az ipari csőrendszerekben néha pillangószelepeket választanak a golyóscsapok helyett. Ez elsősorban a szerkezetükben, a teljesítményükben, az alkalmazható forgatókönyveikben és a konkrét működési követelményekben mutatkozó különbségekből adódik. Az alábbiak több szempontból is megmagyarázzák az okokat:
1. Szerkezeti és költségelőnyök
Egyszerűbb szerkezet: A pillangószelep központi eleme egy forgó tárcsa (pillangólemez), amely a tárcsa szögének beállításával szabályozza az áramlást. Ezzel szemben a golyósszelep egy szelepmagból (golyóból) és egy szelepülékből áll, így szerkezete viszonylag összetettebb.
Alacsonyabb költség: Azonos specifikációkhoz a pillangószelepek egyszerűbb gyártási anyagokat és eljárásokat használnak, ami alacsonyabb gyártási költségeket eredményez a golyósszelepekhez képest. Ez a költségkülönbség különösen jelentős a nagy-átmérőjű csőrendszereknél.
2. Áramlási kapacitás és nyomásveszteség
Alacsony áramlási ellenállás: Teljesen nyitott állapotban a pillangószelep tárcsa majdnem egy szintbe kerül a csőfallal, akadálytalan áramlási utat és minimális nyomásveszteséget hozva létre. Míg a golyósszelep golyójában kör alakú átmenő{1}}lyuk van, az áramlási út kanyarulatainál némi nyomásveszteség még akkor is előfordul, ha teljesen nyitott.
Alkalmas nagy áramlású-alkalmazásokhoz: A nagy áramlási sebességet igénylő rendszerekben (például vízellátó és vízelvezető vagy HVAC rendszerek) a pillangószelepek kiváló áramlási kapacitása előnyöket kínál, segítve az energiafogyasztás csökkentését.
3. Könnyű telepítés és karbantartás
Könnyű és kompakt: Szerkezeti felépítésüknek köszönhetően a pillangószelepek lényegesen könnyebbek, mint az azonos specifikációjú golyósszelepek,-különösen a nagy{1}}átmérőjű szelepeknél. Ez megkönnyíti a szállításukat, telepítésüket és üzemeltetésüket (lehet manuálisan, elektromosan vagy pneumatikusan működtetni).
Egyszerűbb karbantartás: A pillangószelepek kopóalkatrészei (például tömítések) viszonylag könnyen cserélhetők, és általános szerkezetük kevésbé hajlamos a szennyeződésre. Ez alkalmassá teszi őket olyan helyzetekben, ahol a tápközeg kis mennyiségű szennyeződést tartalmaz (bár óvatosság szükséges, hogy elkerüljük a pillangólemez esetleges elakadását).
4. Kompatibilitás a működési feltételekkel
A pillangószelepek jobban megfelelnek a következő alkalmazásokhoz, így életképes helyettesítői a golyóscsapoknak:
Alacsony- vagy közepes-nyomású rendszerek: A pillangószelepek kiváló tömítési teljesítményt nyújtanak alacsony nyomáson, de nagy nyomás alatt szivároghatnak a tömítőfelületre ható túlzott erő miatt. Míg a golyóscsapok alkalmasak nagy-nyomású környezetekre, gyakran túl-az alacsony-nyomású forgatókönyvek.
Nagy{0}}átmérőjű csővezetékek: A nagy-átmérőjű golyóscsapok (pl. DN300 és nagyobb) gyártása nehéz és költséges. A pillangószelepek azonban gazdaságosabban képesek kielégíteni a nagy-átmérőjű csővezetékek be/ki és áramlásszabályozási igényeit.
Alapvető szabályozási követelmények: Egyes pillangószelepek (például az excenteres pillangószelepek) bizonyos fokú áramlásszabályozási képességet kínálnak, így alkalmasak a golyósszelepek szabályozására olyan alkalmazásokban, ahol az áramlási pontosság nem kritikus.
5. Korlátozások (amikor nem alkalmasak helyettesítésre)
Előnyeik ellenére a gömbcsapokat továbbra is előnyben kell részesíteni a következő helyzetekben:
Magas-nyomású, magas-hőmérsékletű vagy nagy-viszkozitású közeg: A golyóscsapok tömítőszerkezete jobban ellenáll a magas nyomásnak és hőmérsékletnek, és kevésbé valószínű, hogy a nagy{0}}viszkozitású közeg (például nyersolaj vagy szirup) eltömíti őket.
Szigorú tömítési követelmények: Az O-gyűrűs tömítésekkel vagy fém---fém kemény tömítésekkel ellátott golyóscsapok szorosabb elzárást biztosítanak, így ideálisak gyúlékony, robbanásveszélyes vagy mérgező anyagokat szállító csővezetékekhez.
Nagy-pontos áramlásszabályozás: A golyósszelepek lineárisabb szabályozási karakterisztikát és nagyobb pontosságot kínálnak, mint a pillangószelepek, így jobban megfelelnek a pontos áramlásszabályozást igénylő alkalmazásokhoz (például vegyi reaktorok betáplálása).
