Questo documento introduce i requisiti e l'applicazione della valvola a farfalla con tenuta metallica nella valvola a bassa temperatura

Questo documento introduce i requisiti e l'applicazione della valvola a farfalla con tenuta metallica nella valvola a bassa temperatura

Con il rapido sviluppo della moderna industria petrolchimica, dell'industria chimica del carbone e dell'industria della refrigerazione, l'uso della valvola a bassa temperatura è sempre maggiore, il dosaggio è sempre maggiore. Pertanto, l'uso corretto e ragionevole della valvola a bassa temperatura attira l'attenzione delle persone. Nell'uso di valvole a bassa temperatura oltre all'uso generale delle valvole convenzionali, ci sono alcuni requisiti speciali a cui prestare attenzione.
Le valvole criogeniche si riferiscono generalmente a valvole che funzionano a temperature inferiori a -29 ° C. Alcune valvole criogeniche possono trasportare gas liquefatti (come azoto, ossigeno e gas naturale) a temperature fino a -196 ° C e garantire comunque il normale funzionamento.
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 Con la diminuzione della temperatura del mezzo di lavoro, il materiale e la struttura della valvola a bassa temperatura utilizzata sono diversi dalla valvola universale convenzionale, in particolare la valvola a temperatura (t Per ridurre il flusso di calore verso le parti di chiusura dall'esterno, le parti operative devono essere rimosse dal corpo coibentato. Quindi il collo del coperchio della valvola criogenica è molto lungo. ** La valvola termica funziona in condizioni complesse dalla temperatura esterna alla temperatura. E lo fa senza interruzioni. La tenuta della parte di chiusura è solitamente garantita dalla necessaria pressione di contatto formata sull'anello di tenuta, ma se la forza del dispositivo di trasmissione è fissa, la resistenza dell'anello di tenuta può essere diversa nell'intervallo di temperature di esercizio, ovviamente, la le prestazioni del materiale dell'anello di tenuta, in particolare le prestazioni del materiale polimerico, sono diverse. Pertanto, la valvola calda ha requisiti rigorosi per l'anello di tenuta, in genere è preferibile scegliere il materiale in lega dura (STL).
La valvola della temperatura è piuttosto limitata nella velocità di apertura dell'arresto. Nonostante le misure adiabatiche, il flusso di calore è ancora presente in un intervallo limitato, con conseguente formazione di fase liquida in alcune parti del sistema. Pertanto, quando la valvola viene aperta rapidamente, il liquido può acquisire una grande velocità, una volta incontrando ostacoli o resistenze come la valvola produrrà un colpo d'acqua, a cui prestare attenzione durante l'uso.
Generalmente utilizzato per la tecnologia di refrigerazione, il mezzo è il refrigerante azoto o freon, la valvola in ghisa comunemente usata in passato, la sua temperatura applicabile è compresa tra -28 ~ 150 ℃, ora ne usa meno, ma la valvola con ghisa duttile ferritica ha una tendenza in crescita. Questo perché la ghisa duttile ferritica ha una migliore resilienza, resistenza all'usura e resistenza alla corrosione.
Valvola in materiale generale in acciaio al carbonio (WCB), la sua temperatura di utilizzo è -29 ~ 150 ℃; Esistono anche acciai al carbonio a bassa temperatura (LCB, LC1, LC2), la cui temperatura minima di servizio è -46 ~ -73 ℃; L'acciaio inossidabile austenitico (304, 316) è un'eccellente prestazione dell'acciaio resistente alle basse temperature, la sua temperatura minima di servizio è inferiore a -196℃, alcune fino a -254℃.
Parti generali di chiusura della valvola a bassa temperatura, selezione della sede della valvola con tenuta metallica sul corpo della valvola, selezione della plastica al fluoro (F4) sul disco della valvola, non ci sono requisiti speciali nella struttura e la valvola universale convenzionale è quasi la stessa. Selezione ragionevole in base alla temperatura e al mezzo.
Valvola criogenica, considerare solo le caratteristiche di funzionamento della valvola di temperatura. Può essere installato in qualsiasi posizione all'interno dell'incubatrice, ma il premistoppa, il meccanismo operativo (volantino, chiave inglese) e l'indicatore della posizione di sollevamento del disco della valvola devono essere posizionati all'esterno dell'incubatrice. Facile da usare e sostituire l'imballaggio. La maggior parte delle valvole vengono installate con lo stelo in posizione orizzontale. Per le valvole elettriche calde, lo stelo della valvola deve essere posizionato orizzontalmente.
Le condizioni di funzionamento del dispositivo di imballaggio a bassa temperatura sono molto complesse, perché è facile che l'imballaggio perda elasticità, una volta a causa della perdita del mezzo di evaporazione, lo stelo è congelato, ciò porterà al fenomeno del blocco, la valvola non può aprirsi e chiudersi normalmente. Per migliorare le condizioni di funzionamento del dispositivo di imballaggio, è possibile installare un deflettore termico per garantire l'isolamento dell'imballaggio. Ciò è principalmente nella progettazione per aumentare la lunghezza dello stelo. Il deflettore è realizzato con materiali non metallici con la più bassa conduttività termica (stoffa, nastro, ecc.) in modo che la perdita di calore della scatola di imballaggio sia notevolmente ridotta. In alternativa, il dispositivo di confezionamento viene rivestito e un mezzo con una temperatura sufficiente a mantenere la capacità operativa del dispositivo di confezionamento viene introdotto nello spazio formato. La sua FUNZIONE È QUELLA DI FARE IN modo che la valvola dalla bassa temperatura al punto di funzionamento abbia un gradiente di temperatura, in un punto di lavoro e oltre il punto di funzionamento, la pressione dell'aria sarà in un certo grado di far sì che il gas liquefatto non sia più liquido e ritorni a la temperatura del gas.
LA PRESSIONE DELL'ARIA È SEMPRE APERTA IN OGNI MOMENTO, GENERALMENTE COMUNICATA CON UN'estremità DELLA VALVOLA O CON L'altra estremità, in modo che se la temperatura nella pressione dell'aria aumenta, non ci sarà una pressione pericolosamente alta.
Poiché le parti della valvola sono solitamente prodotte e testate a temperatura ambiente e funzionano in condizioni di bassa temperatura, parti diverse produrranno espansioni e contrazioni diverse con il cambiamento di temperatura, che influenzeranno direttamente il normale funzionamento della valvola, a cui occorre prestare attenzione e compreso nell'uso.
Le valvole a bassa temperatura utilizzano una varietà di materiali, materiali ordinari: come l'acciaio al carbonio (WCB) diventeranno fragili al diminuire della temperatura. I materiali di scelta più comunemente utilizzati sono: acciaio inossidabile austenitico, bronzo e leghe di rame-nichel, che non sono fragili e possono essere utilizzati correttamente. L'esperienza dimostra che l'acciaio inossidabile austenitico, il bronzo e le leghe Cu-Ni sono i migliori materiali per tenacità e resistenza. Quindi alcune parti importanti della valvola a bassa temperatura, come: valvola a globo, valvola di sicurezza, valvola di regolazione, valvola di ritegno e così via, scelgono questo tipo di materiale.
L'esperienza produttiva ci dice che anche per l'acciaio inossidabile austenitico, il bronzo e le leghe COPper-nichel, se i prodotti finiti non vengono adeguatamente trattati a bassa temperatura, quando la valvola viene utilizzata a bassa temperatura, le parti interne si deformeranno a causa della fase del materiale trasformazione causata dalla bassa temperatura, con conseguente perdita della valvola.
Nel processo di assemblaggio della valvola a bassa temperatura, a causa dei diversi materiali delle guarnizioni di connessione della flangia, dei bulloni di collegamento e delle parti di collegamento, la contrazione tra i vari materiali non sarà sincronizzata, con conseguente rilassamento e perdite. Pertanto, il metodo di connessione della valvola a bassa temperatura, in particolare della valvola a bassa temperatura utilizzata al di sotto di -196 ℃, è preferibile utilizzare la connessione a saldatura.
La guarnizione della guarnizione della valvola a bassa temperatura, la maggior parte di F4, grazie alla sua buona autolubrificazione, il coefficiente di attrito è piccolo e ha una stabilità chimica unica. Pertanto, viene utilizzato dal governo, ma F4 presenta anche dei difetti, uno è che la tendenza al flusso a freddo è elevata, l'altro è che il coefficiente di espansione lineare è elevato, il ritiro a freddo a bassa temperatura porta a perdite, con conseguente formazione di ghiaccio in grandi quantità allo stelo, in modo che l'apertura della valvola fallisca. Pertanto, viene utilizzato solo in condizioni generali di bassa temperatura. In caso di condizioni di temperatura, è necessario scegliere un riempitivo in tessuto di grafite flessibile o un cuscinetto di avvolgimento in acciaio inossidabile e grafite flessibile. Alcune valvole a bassa temperatura in funzione spesso riscontrano che la parte di trasmissione della valvola risulta appiccicosa. Il fenomeno occlusale si verifica di tanto in tanto. Le ragioni principali sono: selezione irragionevole di materiali accoppiati, gap freddo riservato troppo piccolo e precisione di lavorazione. Se si riscontrano problemi simili durante il processo di utilizzo, è necessario segnalarli in tempo al fornitore per migliorare la progettazione strutturale e sostituire il materiale del cuscinetto (boccola) appropriato.
Gli altri requisiti per le valvole a bassa temperatura sono gli stessi delle valvole convenzionali.
Il requisito e l'applicazione della valvola a farfalla con tenuta metallica nella valvola a bassa temperatura
Con il rapido sviluppo dell'economia e della tecnologia industriale, la tecnologia avanzata e nuova in continua evoluzione e la domanda di valvole da parte delle persone, l'industria delle valvole si trova ad affrontare enormi sfide e opportunità. Soprattutto l'uso della valvola a farfalla in ambienti a bassa temperatura, oltre a soddisfare le prestazioni della valvola generale a temperatura ambiente, più importante è l'affidabilità della tenuta della valvola a bassa temperatura, la flessibilità dell'azione e alcuni altri requisiti speciali del valvola a bassa temperatura.
La valvola a farfalla ha una struttura compatta, un volume ridotto, un peso leggero (rispetto alla stessa pressione, una valvola a saracinesca della stessa dimensione può ridurre del 40% ~ 50%) resistenza ai fluidi, apertura e chiusura rapida e una serie di vantaggi, quindi utilizzala.
Ma in alcuni dispositivi a bassa temperatura, come le apparecchiature per la liquefazione del gas, le apparecchiature per la separazione dell'aria e le apparecchiature per l'adsorbimento con oscillazione di pressione utilizzate nell'industria chimica, la percentuale è superiore all'80% o la valvola a globo o la valvola a saracinesca, la valvola a farfalla è piccola. Il motivo principale è che la valvola a farfalla con tenuta metallica ha scarse prestazioni di tenuta a bassa temperatura e alcuni altri motivi, come una struttura irragionevole, causano perdite interne medie e fenomeni di perdite esterne, che incidono seriamente sulla sicurezza e sul normale funzionamento di queste apparecchiature a bassa temperatura e non possono soddisfare i requisiti delle apparecchiature a bassa temperatura.
In base al continuo sviluppo degli apparecchi a bassa temperatura nel nostro paese, la richiesta di valvole a bassa temperatura aumenta di giorno in giorno. Pertanto, la valvola di tenuta metallica è stata migliorata strutturalmente ed è stata sviluppata la valvola a farfalla in metallo puro a tre eccentrici con elevate prestazioni di tenuta. Questa valvola a farfalla può soddisfare le sue esigenze indipendentemente dal fatto che il mezzo sia ad alta o bassa temperatura.
Combinando con le sue caratteristiche strutturali, le prestazioni a bassa temperatura vengono semplicemente introdotte.
Innanzitutto, i requisiti prestazionali di tenuta della valvola a disco a bassa temperatura:
Esistono due ragioni principali per le perdite della valvola a bassa temperatura: una è la perdita interna; La seconda è la perdita.
1) La valvola produce un trafilamento interno
Il motivo principale è che la coppia di guarnizioni si deforma a bassa temperatura.
Quando la temperatura del fluido scende al cambiamento di fase del materiale causato dal cambiamento di volume, in modo che la precisione di macinazione originale della superficie di tenuta si deformi con conseguente scarsa tenuta a bassa temperatura. Abbiamo effettuato un test a bassa temperatura sulla valvola DN250. Il mezzo è azoto liquido (-196℃) e il materiale della piastra a farfalla è 1Cr18Ni9Ti (senza trattamento a bassa temperatura). Si è riscontrato che la deformazione della superficie di tenuta è di circa 0,12 mm, che è la ragione principale delle perdite interne.
La valvola a farfalla di nuova concezione viene modificata da tenuta piana a tenuta conica. La sede è una faccia di tenuta ovale affusolata e un anello di tenuta elastico circolare incorporato nella piastra a farfalla per formare una coppia di tenuta. L'anello di tenuta può fluttuare radialmente nella scanalatura del disco. Quando la valvola è chiusa, l'anello di tenuta elastico entra in contatto inizialmente con l'asse corto della superficie di tenuta ellittica e, con la rotazione dello stelo della valvola, l'anello di tenuta viene gradualmente spinto verso l'interno, costringendo l'anello elastico a entrare in contatto con l'asse lungo della la superficie conica obliqua, portando infine al pieno contatto tra l'anello di tenuta elastico e la superficie di tenuta ellittica. La sua tenuta è ottenuta mediante deformazione dell'anello elastico.
Pertanto, quando il corpo o la piastra della farfalla vengono deformati a bassa temperatura, verranno assorbiti e compensati dall'anello di tenuta elastico e non produrranno perdite o fenomeni di bloccaggio. Questa deformazione elastica scompare immediatamente quando la valvola viene aperta e praticamente non c'è attrito relativo nel processo di apertura e chiusura, quindi la durata è lunga.
2) perdita della valvola.
Il primo è che quando la valvola e la tubazione sono collegate tramite flange, la perdita è causata dal rilassamento del cuscinetto di connessione, del bullone di connessione e delle parti di connessione che si ritirano in modo non sincronizzato tra i materiali a bassa temperatura. Pertanto, abbiamo modificato la modalità di connessione del corpo valvola e della tubazione da connessione flangiata a struttura saldata per evitare perdite a bassa temperatura.
Il secondo è la perdita dello stelo e della baderna. In generale, la maggior parte delle baderne delle valvole utilizza F4, grazie alle sue buone prestazioni di auto-scorrimento, al basso coefficiente di attrito (coefficiente di attrito dell'acciaio f=0,05 ~ 0,1) e alla stabilità chimica unica, quindi è stata utilizzata.
Tuttavia, F4 presenta anche dei difetti. Innanzitutto, la tendenza al flusso freddo è ampia; In secondo luogo, il coefficiente di espansione lineare è elevato, con conseguente perdita di ritiro a freddo a bassa temperatura, con conseguente formazione di ghiaccio sullo stelo, con conseguente guasto dell'apertura della valvola. La valvola a farfalla a bassa temperatura sviluppata per questo scopo adotta una struttura di tenuta autorestringente, ovvero può sigillare sia a temperatura normale che a bassa temperatura attraverso lo spazio lasciato sfruttando l'ampio coefficiente di espansione di F4.