In diesem Artikel werden die Anforderungen und die Anwendung von Absperrklappen mit Metalldichtung in Niedertemperaturventilen vorgestellt

In diesem Artikel werden die Anforderungen und die Anwendung von Absperrklappen mit Metalldichtung in Niedertemperaturventilen vorgestellt

Mit der rasanten Entwicklung der modernen petrochemischen Industrie, der kohlechemischen Industrie und der Kühlindustrie wird der Einsatz von Niedertemperaturventilen immer häufiger und die Dosierung nimmt immer mehr zu. Daher erregt die korrekte und sinnvolle Verwendung von Niedertemperaturventilen die Aufmerksamkeit der Menschen. Bei der Verwendung von Niedertemperaturventilen sind neben der allgemeinen Verwendung herkömmlicher Ventile einige besondere Anforderungen zu beachten.
Als Kryoventile werden im Allgemeinen Ventile bezeichnet, die bei Temperaturen unter -29 °C betrieben werden. Einige Kryoventile können verflüssigte Gase (wie Stickstoff, Sauerstoff und Erdgas) bei Temperaturen von bis zu -196 °C transportieren und dennoch den normalen Betrieb gewährleisten.
With the decrease of the temperature of the working medium, the material and structure of the low temperature valve used are different from the conventional universal valve, especially the temperature valve (t Da die Temperatur des Arbeitsmediums sinkt, unterscheiden sich Material und Struktur des verwendeten Niedertemperaturventils vom herkömmlichen Universalventil, insbesondere vom Temperaturventil (t Um den Wärmefluss von außen zu den Schließteilen zu reduzieren, sollten die Bedienteile aus dem Isolierkörper entfernt werden. Daher ist der Hals der Haube des Kryoventils sehr lang. ** Das Temperaturventil wird unter komplexen Bedingungen von der Außentemperatur bis zur Temperatur betrieben. Und das ohne Unterbrechung. Die Abdichtung des Schließteils wird in der Regel durch den notwendigen Anpressdruck am Dichtring gewährleistet, wenn jedoch die Kraftübertragungseinrichtung fest eingestellt ist, kann die Festigkeit des Dichtrings im Arbeitstemperaturbereich natürlich unterschiedlich sein Die Leistung des Dichtungsringmaterials, insbesondere die Leistung des Polymermaterials, ist unterschiedlich. Daher stellt das Warmventil strenge Anforderungen an den Dichtring. Normalerweise ist die Wahl eines Hartlegierungsmaterials (STL) besser.
Das Temperaturventil ist in der Öffnungsgeschwindigkeit der Absperrung recht begrenzt. Trotz der adiabatischen Maßnahmen kommt es in einem begrenzten Bereich immer noch zu einem Wärmefluss, der in einigen Teilen des Systems zur Bildung einer flüssigen Phase führt. Wenn das Ventil schnell geöffnet wird, kann die Flüssigkeit daher eine große Geschwindigkeit erreichen. Sobald das Ventil auf Hindernisse oder Widerstände trifft, erzeugt es einen Wasserstoß, worauf bei der Verwendung geachtet werden muss.
Im Allgemeinen für die Kältetechnik verwendet, ist das Medium Stickstoff- oder Freon-Kältemittel, das früher häufig verwendete Ventil aus Gusseisen, seine anwendbare Temperatur liegt zwischen -28 und 150 °C, jetzt wird weniger verwendet, aber das Ventil mit ferritischem Sphäroguss hat einen wachsenden Trend. Dies liegt daran, dass ferritisches Sphäroguss eine bessere Schlagzähigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Allgemeines Ventil aus Kohlenstoffstahl (WCB), seine Einsatztemperatur beträgt -29 ~ 150℃; Es gibt auch Niedertemperatur-Kohlenstoffstahl (LCB, LC1, LC2), dessen minimale Betriebstemperatur -46 ~ -73℃ beträgt; Austenitischer Edelstahl (304, 316) ist ein Stahl mit hervorragender Leistung bei niedriger Temperaturbeständigkeit, seine minimale Betriebstemperatur liegt unter -196℃, einige bei -254℃.
Allgemeine Ventilschließteile für niedrige Temperaturen, die Auswahl des Ventilsitzes mit Metalldichtung am Ventilkörper, die Auswahl des Fluorkunststoffs (F4) am Ventilteller, es gibt keine besonderen Anforderungen an die Struktur und das herkömmliche Universalventil ist nahezu gleich. Angemessene Auswahl nach Temperatur und Medium.
Berücksichtigen Sie beim Kryoventil nur die Arbeitseigenschaften des Temperaturventils. Es kann an jeder Position im Inkubator installiert werden, die Stopfbuchse, der Betätigungsmechanismus (Handrad, Schraubenschlüssel) und die Anzeige der Ventilscheiben-Hebeposition sollten jedoch außerhalb des Inkubators platziert werden. Einfach zu bedienen und auszutauschen. Die meisten Ventile werden mit horizontaler Spindel eingebaut. Bei warmen Elektroventilen muss der Ventilschaft horizontal platziert werden.
Die Arbeitsbedingungen der Packungsvorrichtung bei niedrigen Temperaturen sind sehr komplex, da die Packung leicht an Elastizität verliert. Sobald aufgrund der Leckage des Verdampfungsmediums der Schaft eingefroren ist, kommt es zum Festsitzen und das Ventil kann nicht normal öffnen und schließen. Um die Arbeitsbedingungen der Verpackungsvorrichtung zu verbessern, kann eine Wärmeleitwand eingebaut werden, die die Isolierung der Verpackung gewährleistet. Dies liegt hauptsächlich an der Konstruktion, um die Stiellänge zu erhöhen. Die Schallwand besteht aus nichtmetallischen Materialien mit der niedrigsten Wärmeleitfähigkeit (Tuch, Klebeband usw.), sodass der Wärmeverlust der Verpackungsbox erheblich reduziert wird. Alternativ ist die Packvorrichtung ummantelt und ein Medium mit einer Temperatur, die ausreicht, um die Arbeitskapazität der Packvorrichtung aufrechtzuerhalten, wird in den gebildeten Raum getrieben. Seine Funktion besteht darin, dafür zu sorgen, dass das Ventil von der niedrigen Temperatur bis zum Betriebspunkt einen Temperaturgradienten aufweist. An einem Arbeitspunkt und jenseits des Betriebspunkts wird der Luftdruck in einem bestimmten Bereich liegen, sodass das verflüssigte Gas nicht mehr flüssig ist und zu ihm zurückkehren kann die Gastemperatur.
Der Luftdruck ist jederzeit geöffnet und wird im Allgemeinen mit einem Ende des Ventils oder mit dem anderen Ende kommuniziert, sodass bei einem Temperaturanstieg im Luftdruck kein gefährlich hoher Druck entsteht.
Da die Ventilteile normalerweise bei Raumtemperatur hergestellt und getestet werden und unter niedrigen Temperaturbedingungen arbeiten, führen verschiedene Teile bei Temperaturänderungen zu unterschiedlichen Ausdehnungen und Kontraktionen, was sich direkt auf die normale Funktion des Ventils auswirkt und darauf geachtet werden muss im Gebrauch verstanden und verstanden werden.
Für Niedertemperaturventile werden verschiedene Materialien verwendet. Gewöhnliche Materialien wie Kohlenstoffstahl (WCB) werden mit sinkender Temperatur spröde. Die am häufigsten verwendeten Materialien sind: austenitischer Edelstahl, Bronze und Kupfer-Nickel-Legierungen, die alle nicht spröde sind und ordnungsgemäß verwendet werden können. Die Erfahrung zeigt, dass austenitischer Edelstahl, Bronze und Cu-Ni-Legierungen die besten Materialien für Zähigkeit und Festigkeit sind. Daher wählen einige wichtige Teile des Niedertemperaturventils, wie z. B. Absperrventile, Sicherheitsventile, Regelventile, Rückschlagventile usw., diese Art von Material.
Produktionserfahrungen zeigen, dass selbst bei austenitischem Edelstahl, Bronze und Kupfer-Nickel-Legierungen die Innenteile aufgrund der Materialphase verformt werden, wenn die fertigen Produkte nicht ordnungsgemäß mit niedriger Temperatur behandelt werden, wenn das Ventil bei niedriger Temperatur betrieben wird Umwandlung durch niedrige Temperatur, was zu Ventillecks führt.
Beim Zusammenbau von Niedertemperaturventilen kommt es aufgrund der unterschiedlichen Materialien der Flanschverbindungsdichtungen, Verbindungsschrauben und Verbindungsteile zu einer nicht synchronisierten Kontraktion zwischen verschiedenen Materialien, was zu Entspannung und Undichtigkeiten führt. Daher ist die Verbindungsmethode des Niedertemperaturventils, insbesondere des Niedertemperaturventils, das unter -196 °C verwendet wird, am besten eine Schweißverbindung.
Ventildichtungen für niedrige Temperaturen, die im Allgemeinen aus F4 bestehen, sind aufgrund ihrer guten Selbstschmierung, ihres geringen Reibungskoeffizienten und ihrer einzigartigen chemischen Stabilität erhältlich. Daher wird es von der Regierung verwendet, aber F4 weist auch Mängel auf, zum einen ist die Tendenz zum Kaltfluss groß, zum anderen ist der lineare Ausdehnungskoeffizient groß, Kaltschrumpfung bei niedriger Temperatur führt zu Undichtigkeiten, was zu einer großen Anzahl von Vereisungen führt am Schaft, so dass die Ventilöffnung fehlschlägt. Daher wird es nur bei allgemein niedrigen Temperaturen verwendet. Bei Temperaturbedingungen sollten Sie sich für einen flexiblen, gewebten Graphitfüller oder eine Wickelunterlage aus Edelstahl und flexiblem Graphit entscheiden. Bei manchen Niedertemperaturventilen kommt es im Betrieb oft zu einer Verklebung des Übertragungsteils des Ventils. Das okklusale Phänomen tritt von Zeit zu Zeit auf. Die Hauptgründe sind: unangemessene Auswahl gepaarter Materialien, zu kleiner reservierter Kaltspalt und Bearbeitungsgenauigkeit. Wenn im Nutzungsprozess ähnliche Probleme festgestellt werden, sollten diese rechtzeitig dem Lieferanten gemeldet werden, um die Strukturkonstruktion zu verbessern und das entsprechende Lagermaterial (Buchse) zu ersetzen.
Andere Anforderungen an Niedertemperaturventile sind die gleichen wie bei herkömmlichen Ventilen.
Die Anforderungen und die Anwendung von Absperrklappen mit Metalldichtung in Niedertemperaturventilen
Angesichts der rasanten Entwicklung der Wirtschaft und der Industrietechnologie, der sich ständig ändernden hohen und neuen Technologien und der Nachfrage der Menschen nach Ventilen steht die Ventilindustrie vor großen Herausforderungen und Chancen. Insbesondere bei der Verwendung von Absperrklappen in Niedertemperaturmedien sind neben der Erfüllung der Leistung des allgemeinen Ventils bei Raumtemperatur die Zuverlässigkeit der Ventildichtung bei niedrigen Temperaturen, die Flexibilität der Aktion und einige andere spezielle Anforderungen wichtiger Niedertemperaturventil.
Die Absperrklappe hat eine kompakte Struktur, ein kleines Volumen, ein geringes Gewicht (im Vergleich zum gleichen Druck kann ein Absperrschieber gleicher Größe den Flüssigkeitswiderstand um 40 bis 50 % reduzieren), öffnet und schließt sich schnell und bietet eine Reihe von Vorteilen. Nutzen Sie sie also.
Aber in einigen Niedertemperaturgeräten, wie z. B. Gasverflüssigungsgeräten, Luftzerlegungsgeräten und Druckwechseladsorptionsgeräten, die in der chemischen Industrie verwendet werden, beträgt der Anteil mehr als 80 % oder Kugelventile oder Absperrschieber, Absperrklappen sind klein. Der Hauptgrund ist, dass die Absperrklappe mit Metalldichtung bei niedrigen Temperaturen eine schlechte Dichtleistung aufweist und einige andere Gründe, wie z. B. eine unangemessene Struktur, mittlere interne Leckagen und externe Leckagephänomene verursachen, die die Sicherheit und den normalen Betrieb dieser Tieftemperaturgeräte ernsthaft beeinträchtigen und nicht können Erfüllen Sie die Anforderungen von Tieftemperaturgeräten.
Aufgrund der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Niedertemperaturgeräte in unserem Land steigt der Bedarf an Niedertemperaturventilen von Tag zu Tag. Daher wurde das Metalldichtventil strukturell verbessert und das Absperrklappenventil aus reinem Metall mit drei Exzentern und hoher Dichtleistung entwickelt. Diese Absperrklappe kann ihre Anforderungen erfüllen, unabhängig davon, ob das Medium eine hohe oder niedrige Temperatur hat.
In Kombination mit seinen strukturellen Eigenschaften wird die Leistung bei niedrigen Temperaturen einfach eingeführt.
Erstens die Anforderungen an die Dichtungsleistung des Scheibenventils bei niedrigen Temperaturen:
Es gibt zwei Hauptgründe für Ventillecks bei niedrigen Temperaturen: Der eine ist ein interner Leck. Das zweite ist Leckage.
1) Das Ventil erzeugt innere Leckage
Der Hauptgrund liegt darin, dass sich das Dichtungspaar bei niedrigen Temperaturen verformt.
Wenn die Temperatur des Mediums sinkt, ändert sich die Materialphase aufgrund der Volumenänderung, so dass sich die ursprüngliche Schleifpräzision der Dichtfläche verzieht und sich verformt, was zu einer schlechten Niedertemperaturdichtung führt. Wir haben einen Tieftemperaturtest am DN250-Ventil durchgeführt. Das Medium ist flüssiger Stickstoff (-196℃) und das Schmetterlingsplattenmaterial ist 1Cr18Ni9Ti (ohne Niedertemperaturbehandlung). Es wurde festgestellt, dass die Verformung der Dichtfläche etwa 0,12 mm beträgt, was der Hauptgrund für interne Leckagen ist.
Die neu entwickelte Absperrklappe wird von Plandichtung auf Kegeldichtung umgestellt. Der Sitz besteht aus einer sich verjüngenden ovalen Dichtfläche und einem kreisförmigen elastischen Dichtring, der in die Schmetterlingsplatte eingebettet ist und ein Dichtungspaar bildet. Der Dichtring kann radial in der Scheibennut schwimmen. Wenn das Ventil geschlossen ist, berührt der elastische Dichtring zunächst die kurze Achse der elliptischen Dichtfläche, und mit der Drehung des Ventilschafts wird der Dichtring allmählich nach innen gedrückt, wodurch der elastische Ring gezwungen wird, die lange Achse zu berühren die schräge konische Fläche, was schließlich zum vollständigen Kontakt zwischen dem elastischen Dichtring und der elliptischen Dichtfläche führt. Seine Abdichtung wird durch Verformung des elastischen Rings erreicht.
Daher wird eine Verformung des Gehäuses oder der Klappenplatte bei niedrigen Temperaturen vom elastischen Dichtungsring absorbiert und ausgeglichen, sodass es nicht zu Undichtigkeiten und Festsitzen kommt. Diese elastische Verformung verschwindet beim Öffnen des Ventils sofort und es gibt grundsätzlich keine relative Reibung beim Öffnungs- und Schließvorgang, sodass die Lebensdauer lang ist.
2) Undichtigkeit des Ventils.
Der erste Grund besteht darin, dass, wenn das Ventil und die Rohrleitung durch Flansche verbunden sind, die Leckage durch die Entspannung des Verbindungsstücks, der Verbindungsschraube und der Verbindungsteile verursacht wird, die bei niedrigen Temperaturen nicht mehr synchron zwischen den Materialien schrumpfen. Aus diesem Grund haben wir den Verbindungsmodus von Ventilkörper und Rohrleitung von einer Flanschverbindung auf eine Schweißkonstruktion geändert, um Leckagen bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden.
Der zweite Grund ist die Undichtigkeit von Spindel und Packung. Im Allgemeinen verwenden die meisten Ventilpackungen F4, da es eine gute Selbstgleitleistung, einen kleinen Reibungskoeffizienten (Reibungskoeffizient von Stahl f = 0,05 ~ 0,1) und eine einzigartige chemische Stabilität aufweist und daher verwendet wird.
Allerdings weist F4 auch Mängel auf. Erstens ist die Kaltflussneigung groß; Zweitens ist der lineare Ausdehnungskoeffizient groß, was bei niedrigen Temperaturen zu einer Kaltschrumpfungsleckage führt, was zu einer großen Anzahl von Vereisungen am Schaft führt und zu einem Ausfall des Ventils beim Öffnen führt. Die zu diesem Zweck entwickelte Niedertemperatur-Absperrklappe verfügt über eine selbstschrumpfende Dichtungsstruktur, das heißt, sie kann sowohl bei normaler als auch bei niedriger Temperatur durch den verbleibenden Spalt abdichten, indem sie den großen Ausdehnungskoeffizienten von F4 ausnutzt.