מאמר זה מציג את הדרישה והיישום של שסתום פרפר חותם מתכת בשסתום בטמפרטורה נמוכה

מאמר זה מציג את הדרישה והיישום של שסתום פרפר חותם מתכת בשסתום בטמפרטורה נמוכה

עם ההתפתחות המהירה של התעשייה הפטרוכימית המודרנית, התעשייה הכימית הפחמית ותעשיית הקירור, השימוש בשסתום בטמפרטורה נמוכה הוא יותר ויותר, המינון יותר ויותר. לכן, השימוש הנכון והסביר בשסתום בטמפרטורה נמוכה גורם לתשומת לב האנשים. השימוש בשסתומים בטמפרטורה נמוכה בנוסף לשימוש הכללי בשסתומים קונבנציונליים, יש כמה דרישות מיוחדות שיש לשים לב אליהן.
שסתומים קריוגניים מתייחסים בדרך כלל לשסתומים הפועלים בטמפרטורות נמוכות מ-29 מעלות צלזיוס. שסתומים קריוגניים מסוימים יכולים להעביר גזים נוזליים (כגון חנקן, חמצן וגז טבעי) בטמפרטורות נמוכות עד -196 מעלות צלזיוס ועדיין להבטיח פעולה תקינה.
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 עם הירידה בטמפרטורה של מדיום העבודה, החומר והמבנה של שסתום הטמפרטורה הנמוכה בשימוש שונים מהשסתום האוניברסלי הקונבנציונלי, במיוחד שסתום הטמפרטורה (t על מנת להפחית את זרימת החום לחלקים הסוגרים מבחוץ, יש להסיר את חלקי ההפעלה מהגוף המבודד. אז הצוואר של מכסה המנוע של השסתום הקריוגני ארוך מאוד. ** שסתום הטמפרטורה מופעל בתנאים מורכבים מהטמפרטורה החיצונית ועד הטמפרטורה. והוא עושה זאת ללא הפרעה. האיטום של החלק הסגיר מובטח בדרך כלל על ידי לחץ המגע ההכרחי הנוצר על טבעת האיטום, אך אם כוחו של התקן ההולכה קבוע, חוזק טבעת האיטום עשוי להיות שונה בטווח טמפרטורת העבודה, כמובן, הביצועים של חומר טבעת האיטום, במיוחד הביצועים של החומר הפולימרי שונים. לכן, השסתום החם יש דרישות קפדניות על טבעת האיטום, בדרך כלל לבחור סגסוגת קשה (STL) חומר טוב יותר.
שסתום הטמפרטורה מוגבל למדי במהירות הפתיחה של הכיבוי. למרות האמצעים האדיאבטיים, עדיין קיימת זרימת חום בטווח מוגבל, וכתוצאה מכך היווצרות פאזה נוזלית בחלקים מסוימים של המערכת. לכן, כאשר השסתום נפתח במהירות, הנוזל עשוי לצבור מהירות גדולה, ברגע שנתקל במכשולים או התנגדות כמו השסתום תיצור מכת מים, שיש לשים לב אליה בשימוש.
משמש בדרך כלל לטכנולוגיית קירור, המדיום הוא קירור חנקן או פריאון, שסתום ברזל יצוק נפוץ בעבר, הטמפרטורה הרלוונטית שלו היא בין -28 ~ 150 ℃, כעת משתמשים בפחות, אך לשסתום עם ברזל רקיע פריטי יש מגמה הולכת וגוברת. הסיבה לכך היא שלברזל רקיע פריטי יש קשיחות טובה יותר, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה.
שסתום חומר מפלדת פחמן כללי (WCB), טמפרטורת השימוש שלו היא -29 ~ 150 ℃; יש גם פלדת פחמן בטמפרטורה נמוכה (LCB, LC1, LC2), טמפרטורת השירות המינימלית שלה היא -46 ~ -73 ℃; נירוסטה אוסטינית (304, 316) היא ביצועים מצוינים של פלדה עמידות בטמפרטורה נמוכה, טמפרטורת השירות המינימלית שלה היא מתחת ל-196 מעלות צלזיוס, חלקן עבור -254 מעלות צלזיוס.
חלקים כלליים לסגירת שסתומים בטמפרטורה נמוכה, בחירת מושב שסתום איטום מתכת על גוף השסתום, בחירת פלסטיק פלואור (F4) על דיסק השסתום, אין דרישות מיוחדות במבנה והשסתום האוניברסלי הקונבנציונלי כמעט זהה. בחירה סבירה לפי טמפרטורה ובינונית.
שסתום קריוגני, שקול רק את מאפייני העבודה של שסתום הטמפרטורה. ניתן להתקין אותו בכל מיקום בתוך החממה, אך יש למקם את קופסת המילוי, מנגנון ההפעלה (גלגל יד, מפתח ברגים) ומחוון למצב הרמת דיסק שסתום מחוץ לחממה. קל לתפעול ולהחלפת אריזה. רוב השסתומים מותקנים עם הגבעול אופקית. עבור שסתומים חשמליים חמים, יש למקם את גזע השסתום בצורה אופקית.
תנאי העבודה של מכשיר אריזה בטמפרטורה נמוכה הם מורכבים מאוד, כי האריזה קלה לאבד גמישות, פעם אחת עקב דליפת בינוני אידוי, הגבעול קפוא, זה יוביל לתופעה תקועה, השסתום לא יכול להיפתח ולסגור כרגיל. על מנת לשפר את תנאי העבודה של מכשיר האריזה, ניתן להתקין מגן תרמי כדי להבטיח את בידוד האריזה. זה בעיקר בעיצוב להגדלת אורך הגבעול. הבפל עשוי מחומרים לא מתכתיים בעלי מוליכות תרמית הנמוכה ביותר (בד, סרט וכו') כך שאיבוד החום של קופסת האריזה מצטמצם באופן משמעותי. לחלופין, התקן האריזה מכוסה ומדיום עם טמפרטורה מספיקה כדי לשמור על כושר העבודה של התקן האריזה מונע לתוך החלל שנוצר. הפונקציה שלו היא לגרום לשסתום מהטמפרטורה הנמוכה לנקודת ההפעלה יש שיפוע טמפרטורה, בנקודת עבודה ומעבר לנקודת ההפעלה, לחץ האוויר יהיה ביכולת מסוימת לגרום לכך שהגז הנוזלי אינו נוזלי יותר ויחזור ל טמפרטורת הגז.
לחץ האוויר פתוח תמיד בכל זמן, בדרך כלל מתקשר עם קצה אחד של השסתום או עם הקצה השני, כך שאם הטמפרטורה בלחץ האוויר תעלה, לא יהיה לחץ גבוה מסוכן.
מכיוון שחלקי השסתום מיוצרים ונבדקים בדרך כלל בטמפרטורת החדר, ועובדים בתנאי טמפרטורה נמוכה, חלקים שונים יפיקו התרחבות והתכווצות שונים עם שינוי הטמפרטורה, מה שישפיע ישירות על העבודה הרגילה של השסתום, שיש לשים לב אליה. אל ומובן בשימוש.
שסתומי טמפרטורה נמוכה משתמשים במגוון חומרים, חומרים רגילים: כגון פלדת פחמן (WCB) יהפכו לשבירים ככל שהטמפרטורה יורדת. החומרים הנפוצים ביותר לבחירה הם: נירוסטה אוסטניטית, ברונזה וסגסוגות נחושת-ניקל, כולן אינן שבירות וניתן להשתמש בהן כראוי. הניסיון מראה כי נירוסטה אוסטניטית, ברונזה וסגסוגת Cu-Ni הם החומרים הטובים ביותר לקשיחות וחוזק. אז כמה חלקים חשובים של שסתום הטמפרטורה הנמוכה, כגון: שסתום גלובוס, שסתום בטיחות, שסתום ויסות, שסתום סימון וכן הלאה, בחר סוג זה של חומר.
ניסיון הייצור אומר לנו שגם עבור נירוסטה אוסטניטית, ברונזה וסגסוגת COPper-ניקל, אם המוצרים המוגמרים אינם מטופלים כראוי עם טמפרטורה נמוכה, כאשר השסתום מופעל בטמפרטורה נמוכה, החלקים הפנימיים יעוותו בגלל שלב החומר טרנספורמציה הנגרמת על ידי טמפרטורה נמוכה, וכתוצאה מכך דליפת שסתום.
בתהליך ההרכבה של שסתום בטמפרטורה נמוכה, בשל החומרים השונים של אטמי חיבור אוגן, ברגי חיבור וחלקי חיבור, ההתכווצות בין חומרים שונים לא תסתנכרנה, וכתוצאה מכך הרפיה ודליפה. לכן, שסתום הטמפרטורה הנמוכה, במיוחד שסתום הטמפרטורה הנמוכה בשימוש מתחת ל-196℃, שיטת החיבור שלו היא הטובה ביותר להשתמש בחיבור ריתוך.
אטם אריזת שסתומים בטמפרטורה נמוכה, הרוב הכללי של F4, בגלל השימון העצמי הטוב שלו, מקדם החיכוך קטן, ובעל יציבות כימית ייחודית. לכן, הוא משמש את הממשלה, אבל ל-F4 יש גם חסרונות, האחד הוא נטיית הזרימה הקרה גדולה, השני הוא מקדם ההתפשטות הליניארי גדול, הצטמקות קרה בטמפרטורה נמוכה מובילה לדליפה, וכתוצאה מכך מספר רב של דובדבן בגבעול, כך שפתיחת השסתום נכשלת. לכן, הוא משמש רק בתנאי טמפרטורה נמוכים כלליים. במקרה של תנאי טמפרטורה, יש לבחור חומר מילוי ארוג גרפיט גמיש, או פלדת אל חלד ורפידת סלילה גמישה של גרפיט. שסתום בטמפרטורה נמוכה כלשהו בפעולה, לעתים קרובות נמצא שחלק ההולכה של השסתום מתרחש דביק. תופעת הסגר מתרחשת מעת לעת. הסיבות העיקריות הן: בחירה בלתי סבירה של חומרים זווגים, פער קור שמור קטן מדי ודיוק עיבוד. אם מתגלים בעיות דומות בתהליך השימוש, יש להפנות אותן לספק בזמן כדי לשפר את התכנון המבני ולהחליף את החומר המתאים (תותב).
דרישות אחרות עבור שסתומים בטמפרטורה נמוכה זהות לשסתומים קונבנציונליים.
הדרישה והיישום של שסתום פרפר חותם מתכת בשסתום בטמפרטורה נמוכה
עם ההתפתחות המהירה של הכלכלה והטכנולוגיה התעשייתית, הטכנולוגיה הגבוהה והחדשה המשתנה ללא הרף והביקוש של אנשים לשסתומים, תעשיית השסתומים עומדת בפני אתגרים והזדמנויות ענקיות. במיוחד השימוש בשסתום פרפר במדיום בטמפרטורה נמוכה, בנוסף לעמידה בביצועים של השסתום הכללי בטמפרטורת החדר, חשוב יותר האמינות של אטם השסתום בטמפרטורה נמוכה, גמישות הפעולה ועוד כמה דרישות מיוחדות של שסתום בטמפרטורה נמוכה.
לשסתום פרפר יש מבנה קומפקטי, נפח קטן, משקל קל (בהשוואה לאותו לחץ, שסתום שער זהה בגודל יכול להפחית 40% ~ 50%) התנגדות נוזלים, פתיחה וסגירה מהירה וסדרה של יתרונות, אז נצל.
אבל בחלק מהמכשירים בטמפרטורה נמוכה, כגון ציוד נזילות גז, ציוד הפרדת אוויר וציוד ספיחה בתנופת לחץ המשמשים בתעשייה הכימית הוא יותר מ-80% או שסתום גלובוס או שסתום שער, שסתום פרפר קטן. הסיבה העיקרית היא שלשסתום הפרפר אטם המתכת יש ביצועי איטום גרועים בטמפרטורה נמוכה, וכמה סיבות אחרות כמו מבנה בלתי סביר גורמות לדליפה פנימית בינונית ותופעת דליפה חיצונית, המשפיעה באופן רציני על הבטיחות והתפעול הרגיל של ציוד בטמפרטורה נמוכה זו ואינה יכולה לעמוד בדרישות של ציוד בטמפרטורה נמוכה.
על פי הפיתוח המתמשך של מנגנון הטמפרטורה הנמוכה בארצנו, הדרישה לשסתום הטמפרטורה הנמוכה עולה מיום ליום. לכן, שסתום האיטום המתכתי שופר מבני, ושסתום הפרפר של מתכת טהורה תלת-אקסצנטרית עם ביצועי איטום גבוהים פותח. שסתום פרפר זה יכול לספק את הדרישה שלו לא משנה שהמדיום הוא טמפרטורה גבוהה או טמפרטורה נמוכה.
בשילוב עם המאפיינים המבניים שלו, ביצועי הטמפרטורה הנמוכים מוצגים בפשטות.
ראשית, דרישות ביצועי איטום שסתום דיסק בטמפרטורה נמוכה:
ישנן שתי סיבות עיקריות לדליפת שסתומים בטמפרטורה נמוכה, האחת היא דליפה פנימית; השני הוא דליפה.
1) השסתום מייצר דליפה פנימית
הסיבה העיקרית היא שזוג האיטום מעוות בטמפרטורה נמוכה.
כאשר הטמפרטורה הבינונית יורדת לשלב החומר השינוי הנגרם כתוצאה משינוי נפח, כך שדיוק השחזה המקורי של משטח האיטום מתעוות בעיוות וכתוצאה מכך איטום גרוע בטמפרטורה נמוכה. ביצענו בדיקת טמפרטורה נמוכה על שסתום DN250. המדיום הוא חנקן נוזלי (-196℃) וחומר צלחת הפרפר הוא 1Cr18Ni9Ti (ללא טיפול בטמפרטורה נמוכה). נמצא שעיוות העיוות של משטח האיטום הוא בערך 0.12 מ"מ, וזו הסיבה העיקרית לדליפה פנימית.
שסתום הפרפר החדש שפותח משתנה מאוטם מטוס לאטם חרוטי. המושב הוא פנים איטום אובלי מחודד, וטבעת איטום אלסטית עגולה המוטבעת בצלחת הפרפר ליצירת זוג איטום. טבעת האיטום יכולה לצוף בצורה רדיאלית בחריץ הדיסק. כאשר השסתום סגור, טבעת האיטום האלסטית נוגעת תחילה עם הציר הקצר של משטח האיטום האליפטי, ועם סיבוב גבעול השסתום, טבעת האיטום נדחפת בהדרגה פנימה, מה שמאלץ את הטבעת האלסטית למגע עם הציר הארוך של השסתום. המשטח החרוט האלכסוני, המוביל בסופו של דבר למגע מלא בין טבעת האיטום האלסטית למשטח האיטום האליפטי. האיטום שלו מושג על ידי דפורמציה של הטבעת האלסטית.
לכן, כאשר הגוף או צלחת הפרפר מעוותים בטמפרטורה נמוכה, היא תיספג ותפצה על ידי טבעת האיטום האלסטית, ולא תיצור דליפה ותופעת תקיעה. עיוות אלסטי זה נעלם מיד עם פתיחת השסתום, ובעצם אין חיכוך יחסי בתהליך הפתיחה והסגירה, ולכן חיי השירות ארוכים.
2) דליפה של השסתום.
הראשון הוא שכאשר השסתום והצינור מחוברים על ידי אוגנים, הדליפה נגרמת על ידי הרפיה של כרית החיבור, בורג החיבור וחלקי החיבור שמתכווצים לא מסונכרן בין החומרים בטמפרטורה נמוכה. לכן, שינינו את מצב החיבור של גוף השסתום והצינור מחיבור אוגן למבנה ריתוך כדי למנוע דליפה בטמפרטורה נמוכה.
השני הוא דליפה של גזע ואריזה. באופן כללי, רוב אריזות השסתומים משתמשות ב-F4, בגלל ביצועי ההחלקה העצמית הטובים שלה, מקדם החיכוך הקטן (מקדם החיכוך של פלדה f=0.05 ~ 0.1), ובעל יציבות כימית ייחודית, ולכן נעשה בו שימוש.
עם זאת, ל-F4 יש גם חסרונות. ראשית, נטיית הזרימה הקרה גדולה; שנית, מקדם ההתפשטות הליניארית הוא גדול, וכתוצאה מכך דליפת התכווצות קרה בטמפרטורה נמוכה, וכתוצאה מכך מספר רב של ציפוי בגבעול, כדי לגרום לכשל בפתיחת השסתום. שסתום הפרפר בטמפרטורה נמוכה שפותחה למטרה זו מאמץ מבנה איטום מתכווץ עצמי, כלומר, הוא יכול לאטום גם בטמפרטורה רגילה וגם בטמפרטורה נמוכה דרך הרווח שנותר על ידי ניצול מקדם ההתפשטות הגדול של F4.