این مقاله به معرفی الزامات و کاربرد شیر پروانه ای سیل فلزی در شیر دمای پایین می پردازد

این مقاله به معرفی الزامات و کاربرد شیر پروانه ای سیل فلزی در شیر دمای پایین می پردازد

با توسعه سریع صنعت پتروشیمی مدرن، صنایع شیمیایی زغال سنگ و صنعت تبرید، استفاده از شیر دمای پایین بیشتر و بیشتر می شود، دوز بیشتر و بیشتر می شود. بنابراین استفاده صحیح و معقول از شیر دمای پایین باعث توجه افراد می شود. استفاده از شیرهای با دمای پایین علاوه بر استفاده عمومی از شیرهای معمولی، الزامات خاصی را باید مورد توجه قرار داد.
شیرهای برودتی معمولاً به شیرهایی گفته می شود که در دمای کمتر از -29 درجه سانتیگراد کار می کنند. برخی از شیرهای برودتی می توانند گازهای مایع (مانند نیتروژن، اکسیژن و گاز طبیعی) را در دماهای پایین 196- درجه سانتیگراد منتقل کنند و همچنان عملکرد عادی را تضمین کنند.
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 با کاهش دمای محیط کار، مواد و ساختار شیر دمای پایین مورد استفاده با شیر جهانی معمولی، به ویژه شیر دما (t به منظور کاهش جریان گرما به قسمت های بسته کننده از بیرون، قسمت های عملیاتی باید از بدنه عایق جدا شوند. بنابراین گردن کاپوت شیر ​​برودتی بسیار بلند است. ** شیر دما تحت شرایط پیچیده از دمای بیرون تا دما کار می کند. و این کار را بدون وقفه انجام می دهد. آب بندی قسمت بسته شدن معمولاً با فشار تماس لازم ایجاد شده بر روی حلقه آب بندی تضمین می شود، اما اگر نیروی دستگاه انتقال ثابت باشد، قدرت رینگ آب بندی ممکن است در محدوده دمای کاری متفاوت باشد، البته، عملکرد مواد حلقه آب بندی، به ویژه عملکرد مواد پلیمری متفاوت است. بنابراین، شیر گرم دارای الزامات سختگیرانه در حلقه آب بندی است، معمولاً مواد آلیاژ سخت (STL) را انتخاب کنید بهتر است.
شیر دما در سرعت باز شدن خاموش کننده کاملاً محدود است. علی‌رغم اقدامات آدیاباتیک، جریان گرما در محدوده محدودی وجود دارد که منجر به تشکیل فاز مایع در برخی از قسمت‌های سیستم می‌شود. بنابراین، هنگامی که شیر به سرعت باز می شود، مایع ممکن است سرعت زیادی پیدا کند، پس از برخورد با موانع یا مقاومتی مانند شیر، یک ضربه آب ایجاد می شود که باید در استفاده به آن توجه کرد.
به طور کلی برای فن آوری تبرید استفاده می شود، محیط نیتروژن یا مبرد فریون است، دریچه چدنی معمولی در گذشته استفاده می شد، دمای قابل استفاده آن بین -28 ~ 150 ℃ است، اکنون کمتر استفاده می شود، اما شیر با آهن داکتیل فریتی روند رو به رشدی دارد. این به این دلیل است که آهن داکتیل فریتی چقرمگی ضربه، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی بهتری دارد.
شیر مواد فولاد کربن عمومی (WCB)، دمای استفاده از آن -29 ~ 150 ℃ است. همچنین فولاد کربنی با دمای پایین (LCB، LC1، LC2) وجود دارد، حداقل دمای سرویس آن -46 ~ -73 ℃ است. فولاد ضد زنگ آستنیتی (304، 316) عملکرد عالی فولاد مقاوم در برابر دمای پایین است، حداقل دمای سرویس آن زیر -196 درجه سانتیگراد است، برخی از آنها برای -254 درجه سانتیگراد است.
قطعات بسته شدن شیر با دمای پایین عمومی، انتخاب نشیمنگاه شیر آب بندی فلزی روی بدنه شیر، انتخاب پلاستیک فلوئور (F4) روی دیسک شیر، هیچ الزام خاصی در ساختار وجود ندارد و شیر جهانی معمولی تقریباً یکسان است. انتخاب معقول با توجه به دما و متوسط.
شیر برودتی، فقط ویژگی های کاری شیر دما را در نظر بگیرید. می توان آن را در هر موقعیتی در داخل انکوباتور نصب کرد، اما جعبه پر کردن، مکانیسم عملکرد (چرخ دستی، آچار) و نشانگر موقعیت بلند کردن دیسک شیر باید در خارج از انکوباتور قرار گیرد. کارکرد آسان و تعویض بسته بندی اکثر شیرها با ساقه به صورت افقی نصب می شوند. برای شیرهای الکتریکی گرم، میل سوپاپ باید به صورت افقی قرار گیرد.
شرایط کار دستگاه بسته بندی در دمای پایین بسیار پیچیده است، زیرا بسته بندی به راحتی قابلیت ارتجاعی خود را از دست می دهد، هنگامی که به دلیل نشتی متوسط ​​تبخیر، ساقه یخ زده می شود، منجر به پدیده گیر می شود، دریچه نمی تواند به طور معمول باز و بسته شود. به منظور بهبود شرایط کاری دستگاه بسته بندی می توان یک بافل حرارتی برای اطمینان از عایق بودن پکینگ نصب کرد. این عمدتا در طراحی برای افزایش طول ساقه است. بافل از مواد غیر فلزی با کمترین رسانایی حرارتی (پارچه، نوار و ...) ساخته شده است تا اتلاف حرارتی جعبه بسته بندی به میزان قابل توجهی کاهش یابد. روش دیگر، دستگاه بسته بندی ژاکت است و یک محیط با دمای کافی برای حفظ ظرفیت کاری دستگاه بسته بندی به فضای تشکیل شده رانده می شود. وظیفه آن این است که شیر از دمای پایین به نقطه عملیاتی دارای گرادیان دما باشد، در یک نقطه کار و فراتر از نقطه کار، فشار هوا در حد معینی باشد می تواند باعث شود که گاز مایع دیگر مایع نباشد و به حالت عادی برگردد. دمای گاز
فشار هوا همیشه در همه زمان ها باز است، به طور کلی با یک سر شیر یا با سر دیگر در ارتباط است، به طوری که اگر دمای فشار هوا افزایش یابد، فشار بالا خطرناکی وجود نخواهد داشت.
از آنجایی که قطعات شیر ​​معمولاً در دمای اتاق ساخته و آزمایش می شوند و در شرایط دمای پایین کار می کنند، قطعات مختلف با تغییر دما انبساط و انقباض متفاوتی ایجاد می کنند که مستقیماً بر عملکرد طبیعی شیر تأثیر می گذارد که باید به آن توجه شود. به و درک در استفاده.
دریچه های دمای پایین از مواد مختلفی استفاده می کنند، مواد معمولی: مانند فولاد کربنی (WCB) با کاهش دما شکننده می شوند. متداول ترین مواد انتخابی مورد استفاده عبارتند از: فولاد زنگ نزن آستنیتی، آلیاژهای برنز و مس نیکل که همگی شکننده نیستند و می توان از آنها به درستی استفاده کرد. تجربه نشان می دهد که فولاد زنگ نزن آستنیتی، برنز و آلیاژ Cu-Ni بهترین مواد برای چقرمگی و استحکام هستند. بنابراین برخی از قسمت های مهم شیر دمای پایین مانند: شیر گلوب، شیر اطمینان، شیر تنظیم، شیر چک و غیره، این نوع مواد را انتخاب کنید.
تجربه تولید به ما می گوید که حتی برای فولاد زنگ نزن آستنیتی، برنز و آلیاژ مس نیکل، اگر محصولات نهایی به درستی با دمای پایین درمان نشوند، هنگامی که شیر در دمای پایین کار می کند، قسمت های داخلی به دلیل فاز ماده تغییر شکل می دهند. دگرگونی ناشی از دمای پایین و در نتیجه نشت دریچه.
در فرآیند مونتاژ شیر دمای پایین، به دلیل مواد مختلف واشر اتصال فلنج، پیچ و مهره های اتصال و قطعات اتصال، انقباض بین مواد مختلف هماهنگ نمی شود و در نتیجه شل شدن و نشتی ایجاد می شود. بنابراین، شیر دمای پایین، به ویژه شیر دمای پایین زیر -196 ℃ استفاده می شود، بهترین روش اتصال آن برای استفاده از اتصال جوش است.
واشر بسته بندی شیر دمای پایین، اکثریت عمومی F4، به دلیل خود روانکاری خوب، ضریب اصطکاک کوچک است و دارای ثبات شیمیایی منحصر به فرد است. بنابراین، توسط دولت استفاده می شود، اما F4 نیز دارای کاستی هایی است، یکی گرایش جریان سرد زیاد است، دیگری ضریب انبساط خطی بزرگ است، انقباض سرد در دمای پایین منجر به نشت می شود و در نتیجه تعداد زیادی یخ ایجاد می شود. در ساقه، به طوری که باز شدن شیر شکست. بنابراین، فقط در شرایط دمای پایین عمومی استفاده می شود. در شرایط دما، باید پرکننده بافته شده با گرافیت انعطاف پذیر، یا پد سیم پیچی از جنس فولاد ضد زنگ و گرافیت انعطاف پذیر را انتخاب کنید. برخی از شیرهای دمای پایین در حال کار، اغلب متوجه می شوند که قسمت انتقال شیر چسبنده است. پدیده اکلوزال از زمان به زمان رخ می دهد. دلایل اصلی عبارتند از: انتخاب نامعقول مواد جفت شده، شکاف سرد ذخیره شده بسیار کوچک و دقت ماشینکاری. اگر مشکلات مشابهی در فرآیند استفاده یافت شود، باید به موقع به تامین کننده ارائه شود تا طراحی سازه بهبود یابد و مواد یاتاقان (بوشینگ) مناسب جایگزین شود.
سایر الزامات برای شیرهای دمای پایین مانند شیرهای معمولی است.
الزامات و کاربرد شیر پروانه ای سیل فلزی در شیر دمای پایین
با توسعه سریع اقتصاد و فناوری صنعتی، تکنولوژی بالا و جدید همیشه در حال تغییر و تقاضای مردم برای شیرآلات، صنعت شیرآلات با چالش‌ها و فرصت‌های بزرگی مواجه است. به خصوص استفاده از شیر پروانه ای در محیط با دمای پایین، علاوه بر برآورده کردن عملکرد شیر عمومی در دمای اتاق، مهمتر از آن، قابلیت اطمینان آب بند شیر در دمای پایین، انعطاف پذیری عمل و برخی دیگر از الزامات خاص است. شیر دمای پایین
شیر پروانه ای دارای ساختار فشرده، حجم کوچک، وزن سبک (در مقایسه با فشار مشابه، شیر دروازه با همان اندازه می تواند 40٪ تا 50٪ مقاومت سیال را کاهش دهد، به سرعت باز و بسته می شود و یک سری مزایا، بنابراین از آن استفاده کنید.
اما در برخی از دستگاه های با دمای پایین مانند تجهیزات مایع سازی گاز، تجهیزات جداسازی هوا و تجهیزات جذب نوسان فشاری که در صنایع شیمیایی استفاده می شود بیش از 80 درصد یا شیر گلوب یا شیر دروازه، شیر پروانه ای کوچک است. دلیل اصلی این است که شیر پروانه ای سیل فلزی عملکرد آب بندی ضعیفی در دمای پایین دارد و دلایل دیگر مانند ساختار نامعقول باعث نشتی متوسط ​​داخلی و پدیده نشتی خارجی می شود که به طور جدی ایمنی و عملکرد عادی این تجهیزات دمای پایین را تحت تأثیر قرار می دهد و نمی تواند نیازهای تجهیزات دمای پایین را برآورده می کند.
با توجه به توسعه مداوم دستگاه دمای پایین در کشور ما، نیاز به شیر دمای پایین روز به روز در حال افزایش است. بنابراین، شیر آب بندی فلزی از نظر ساختاری بهبود یافته است و شیر پروانه ای از فلز خالص سه برون مرکزی با عملکرد آب بندی بالا توسعه یافته است. این شیر پروانه ای می تواند نیاز خود را بدون توجه به دمای بالا یا دمای پایین برآورده کند.
ترکیب با ویژگی های ساختاری آن، عملکرد دمای پایین به سادگی معرفی می شود.
اول، الزامات عملکرد آب بندی دریچه دیسکی با دمای پایین:
دو دلیل اصلی برای نشت شیر ​​دمای پایین وجود دارد، یکی نشت داخلی است. مورد دوم نشتی است.
1) شیر نشتی داخلی ایجاد می کند
دلیل اصلی این است که جفت آب بندی در دمای پایین تغییر شکل می دهد.
هنگامی که دمای متوسط ​​کاهش می یابد به تغییر فاز مواد ناشی از تغییر حجم، به طوری که دقت سنگ زنی اصلی تغییر شکل سطح آب بندی تاب و در نتیجه مهر و موم دمای پایین ضعیف است. ما تست دمای پایین را روی شیر DN250 انجام داده ایم. محیط نیتروژن مایع (-196℃) و مواد صفحه پروانه 1Cr18Ni9Ti (بدون عملیات دمای پایین) است. مشخص شده است که تغییر شکل پیچشی سطح آب بندی حدود 0.12 میلی متر است که دلیل اصلی نشت داخلی است.
شیر پروانه ای جدید توسعه یافته از مهر و موم صفحه به مهر و موم مخروطی تغییر یافته است. نشیمنگاه یک صفحه آب بندی بیضی شکل مخروطی و یک حلقه آب بندی الاستیک دایره ای است که در صفحه پروانه ای تعبیه شده است تا یک جفت آب بندی را تشکیل دهد. حلقه مهر و موم می تواند به صورت شعاعی در شیار دیسک شناور شود. هنگامی که دریچه بسته می شود، حلقه آب بندی الاستیک ابتدا با محور کوتاه سطح آب بند بیضوی تماس می گیرد و با چرخش ساقه سوپاپ، حلقه آب بندی به تدریج به سمت داخل رانده می شود و حلقه الاستیک را مجبور می کند تا با محور بلند تماس پیدا کند. سطح مخروطی مورب، در نهایت منجر به تماس کامل بین حلقه آب بندی الاستیک و سطح آب بندی بیضوی می شود. آب بندی آن با تغییر شکل حلقه الاستیک به دست می آید.
بنابراین هنگامی که بدنه یا صفحه پروانه ای در دمای پایین تغییر شکل می دهد، توسط حلقه آب بندی الاستیک جذب و جبران می شود و ایجاد نشتی و پدیده گیر نمی کند. این تغییر شکل الاستیک بلافاصله با باز شدن شیر از بین می رود و اساساً هیچ اصطکاک نسبی در فرآیند باز و بسته شدن وجود ندارد، بنابراین عمر مفید طولانی است.
2) نشتی شیر.
اولین مورد این است که وقتی شیر و خط لوله توسط فلنج به هم متصل می شوند، نشتی ناشی از شل شدن پد اتصال، پیچ اتصال و قطعات اتصال است که در دمای پایین بین مواد منقبض نمی شوند. بنابراین، برای جلوگیری از نشت دمای پایین، حالت اتصال بدنه شیر و خط لوله را از اتصال فلنج به ساختار جوش تغییر دادیم.
دوم نشت ساقه و بسته بندی است. به طور کلی، اکثر بسته بندی شیرها از F4 استفاده می کنند، به دلیل عملکرد خوب خود لغزشی، ضریب اصطکاک کوچک (ضریب اصطکاک فولاد f=0.05 ~ 0.1) و دارای پایداری شیمیایی منحصر به فرد است، بنابراین از آن استفاده شده است.
با این حال F4 کاستی هایی نیز دارد. اول، گرایش جریان سرد زیاد است. دوم، ضریب انبساط خطی زیاد است، در نتیجه نشت انقباض سرد در دمای پایین و در نتیجه تعداد زیادی یخ در ساقه ایجاد می‌شود تا دریچه باز شود. دریچه پروانه ای با دمای پایین که برای این منظور توسعه یافته است، ساختار آب بند خود جمع شونده را اتخاذ می کند، یعنی می تواند در دمای معمولی و دمای پایین از طریق شکاف باقی مانده با بهره گیری از ضریب انبساط زیاد F4 آب بندی شود.