Dit artikel introduceert de vereisten en toepassing van vlinderkleppen met metalen afdichtingen in lagetemperatuurkleppen
Met de snelle ontwikkeling van de moderne petrochemische industrie, de steenkoolchemische industrie en de koelindustrie wordt het gebruik van lagetemperatuurkleppen steeds meer en de dosering steeds groter. Daarom trekt het juiste en redelijke gebruik van een lagetemperatuurklep de aandacht van mensen. Bij het gebruik van lagetemperatuurkleppen, naast het algemene gebruik van conventionele kleppen, zijn er enkele speciale vereisten waar u op moet letten.
Met cryogene kleppen worden doorgaans kleppen bedoeld die werken bij temperaturen lager dan -29 °C. Sommige cryogene kleppen kunnen vloeibaar gemaakte gassen (zoals stikstof, zuurstof en aardgas) transporteren bij temperaturen zo laag als -196 °C en toch een normale werking garanderen.
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 Met de afname van de temperatuur van het werkmedium verschillen het materiaal en de structuur van de gebruikte lagetemperatuurklep van de conventionele universele klep, vooral de temperatuurklep (t Om de warmtestroom naar de afsluitende delen van buitenaf te verminderen, moeten de bedieningsdelen uit het geïsoleerde lichaam worden verwijderd. De hals van de motorkap van de cryogene klep is dus erg lang. ** De temperatuurklep wordt onder complexe omstandigheden aangestuurd van de buitentemperatuur naar de temperatuur. En dat gebeurt zonder onderbreking. De afdichting van het sluitdeel wordt meestal gegarandeerd door de noodzakelijke contactdruk die op de afdichtring wordt gevormd, maar als de kracht van het overbrengingsapparaat vast is, kan de sterkte van de afdichtring verschillen in het werktemperatuurbereik. De prestaties van het afdichtringmateriaal, vooral de prestaties van het polymere materiaal, zijn anders. Daarom stelt de warme klep strenge eisen aan de afdichtring, meestal is het beter om te kiezen voor materiaal van harde legering (STL).
De temperatuurklep is vrij beperkt in de openingssnelheid van de afsluiter. Ondanks de adiabatische maatregelen is er nog steeds een warmtestroom in een beperkt bereik, wat resulteert in de vorming van vloeibare fase in sommige delen van het systeem. Daarom kan de vloeistof, wanneer de klep snel wordt geopend, een grote snelheid bereiken. Zodra er obstakels of weerstanden worden aangetroffen, zoals de klep, zal dit een waterslag veroorzaken, waar tijdens het gebruik op moet worden gelet.
Over het algemeen gebruikt voor koeltechnologie, is het medium stikstof of freon-koelmiddel, de in het verleden vaak gebruikte gietijzeren klep, de toepasselijke temperatuur ligt tussen -28 ~ 150 ℃, nu minder gebruiken, maar de klep met ferritisch nodulair gietijzer heeft een groeiende trend. Dit komt omdat ferritisch nodulair gietijzer een betere slagvastheid, slijtvastheid en corrosieweerstand heeft.
Algemene koolstofstaal (WCB) materiële klep, de gebruikstemperatuur is -29 ~ 150 ℃; Er is ook koolstofstaal op lage temperatuur (LCB, LC1, LC2), de minimale bedrijfstemperatuur is -46 ~ -73 ℃; Austenitisch roestvrij staal (304, 316) presteert uitstekend als staal met lage temperatuurbestendigheid, de minimale bedrijfstemperatuur ligt onder -196 ℃, sommige voor -254 ℃.
Algemene klepsluitingsonderdelen voor lage temperaturen, de selectie van de klepzitting met metalen afdichting op het kleplichaam, de selectie van fluorkunststof (F4) op de klepschijf, er zijn geen speciale vereisten in de structuur en de conventionele universele klep is bijna hetzelfde. Redelijke selectie op basis van temperatuur en medium.
Cryogene klep, houd alleen rekening met de werkeigenschappen van de temperatuurklep. Het kan in elke positie in de broedmachine worden geïnstalleerd, maar de pakkingbus, het bedieningsmechanisme (handwiel, sleutel) en de indicator voor de hefpositie van de klepschijf moeten buiten de broedmachine worden geplaatst. Eenvoudig te bedienen en de verpakking te vervangen. De meeste kleppen worden met de spindel horizontaal geïnstalleerd. Bij warme elektrische kleppen moet de klepsteel horizontaal worden geplaatst.
De werkomstandigheden van het verpakkingsapparaat bij lage temperaturen zijn zeer complex, omdat de verpakking gemakkelijk zijn elasticiteit verliest. Als de steel eenmaal bevroren is door lekkage van het verdampingsmedium, zal dit leiden tot een vastzittend fenomeen, de klep kan niet normaal openen en sluiten. Om de werkomstandigheden van de verpakkingsinrichting te verbeteren, kan een thermisch schot worden geïnstalleerd om de isolatie van de verpakking te garanderen. Dit zit vooral in het ontwerp om de stuurpenlengte te vergroten. Het schot is gemaakt van niet-metalen materialen met de laagste thermische geleidbaarheid (doek, tape, enz.), zodat het warmteverlies van de verpakkingsdoos aanzienlijk wordt verminderd. Als alternatief wordt de verpakkingsinrichting van een mantel voorzien en wordt een medium met een temperatuur die voldoende is om de werkingscapaciteit van de verpakkingsinrichting in stand te houden in de gevormde ruimte gedreven. De functie ervan is om ervoor te zorgen dat de klep van de lage temperatuur naar het werkpunt een temperatuurgradiënt heeft, op een werkpunt en voorbij het werkpunt zal de luchtdruk in een bepaald blik zijn, waardoor het vloeibaar gemaakte gas niet langer vloeibaar is en terugkeert naar de gastemperatuur.
De luchtdruk staat altijd open en staat in het algemeen in verbinding met het ene uiteinde van de klep of met het andere uiteinde, zodat er geen gevaarlijk hoge druk ontstaat als de temperatuur in de luchtdruk stijgt.
Omdat de kleponderdelen meestal bij kamertemperatuur worden vervaardigd en getest en onder lage temperatuuromstandigheden werken, zullen verschillende onderdelen bij temperatuurverandering verschillende uitzettingen en samentrekkingen veroorzaken, wat een directe invloed heeft op de normale werking van de klep, waaraan aandacht moet worden besteed. te gebruiken en te begrijpen.
Kleppen voor lage temperaturen maken gebruik van een verscheidenheid aan materialen, gewone materialen: zoals koolstofstaal (WCB) zullen bros worden naarmate de temperatuur daalt. De meest gebruikte materialen zijn: austenitisch roestvrij staal, brons en koper-nikkellegeringen, die allemaal niet bros zijn en op de juiste manier kunnen worden gebruikt. De ervaring leert dat austenitisch roestvast staal, brons en Cu-Ni-legering de beste materialen zijn wat betreft taaiheid en sterkte. Daarom kiezen sommige belangrijke onderdelen van de lagetemperatuurklep, zoals: klepafsluiter, veiligheidsklep, regelklep, terugslagklep enzovoort, dit soort materiaal.
Productie-ervaring leert ons dat zelfs voor austenitisch roestvrij staal, brons en COPper-nikkellegeringen, als de eindproducten niet op de juiste manier worden behandeld bij lage temperatuur, wanneer de klep bij lage temperatuur wordt bediend, de binnenste delen zullen worden vervormd als gevolg van de materiaalfase transformatie veroorzaakt door lage temperatuur, resulterend in kleplekkage.
Bij het assemblageproces van lagetemperatuurkleppen zal, vanwege de verschillende materialen van flensverbindingspakkingen, verbindingsbouten en verbindingsonderdelen, de samentrekking tussen verschillende materialen niet gesynchroniseerd zijn, wat resulteert in ontspanning en lekkage. Daarom is de lagetemperatuurklep, vooral de lagetemperatuurklep die onder -196℃ wordt gebruikt, de verbindingsmethode het beste om een lasverbinding te gebruiken.
Kleppakking bij lage temperatuur, de overgrote meerderheid van F4, vanwege zijn goede zelfsmering, is de wrijvingscoëfficiënt klein en heeft een unieke chemische stabiliteit. Daarom wordt het door de overheid gebruikt, maar F4 heeft ook tekortkomingen: de ene is dat de neiging tot koude stroming groot is, de andere is dat de lineaire uitzettingscoëfficiënt groot is, koude krimp bij lage temperaturen leidt tot lekkage, wat resulteert in een groot aantal ijsvorming bij de steel, zodat het openen van de klep mislukt. Daarom wordt het alleen gebruikt bij algemene lage temperaturen. In geval van temperatuuromstandigheden moet u kiezen voor flexibel grafiet geweven vulmiddel, of roestvrij staal en flexibel grafietwikkelkussen. Sommige lage temperatuurkleppen zijn in werking, waarbij vaak wordt vastgesteld dat het transmissiegedeelte van de klep plakkerig is. Het occlusale fenomeen treedt van tijd tot tijd op. De belangrijkste redenen zijn: onredelijke selectie van gepaarde materialen, te kleine gereserveerde koude opening en bewerkingsnauwkeurigheid. Als soortgelijke problemen worden aangetroffen tijdens het gebruiksproces, moeten deze tijdig aan de leverancier worden voorgelegd om het structurele ontwerp te verbeteren en het juiste lagermateriaal (busmateriaal) te vervangen.
Andere vereisten voor lagetemperatuurkleppen zijn dezelfde als die voor conventionele kleppen.
De eis en toepassing van een vlinderklep met metalen afdichting in een lagetemperatuurklep
Met de snelle ontwikkeling van de economie en industriële technologie, de steeds veranderende hoogwaardige en nieuwe technologie en de vraag van mensen naar kleppen, wordt de kleppenindustrie geconfronteerd met enorme uitdagingen en kansen. Vooral het gebruik van een vlinderklep bij lage temperaturen is, naast het voldoen aan de prestaties van de algemene klep bij kamertemperatuur, belangrijker de betrouwbaarheid van de klepafdichting bij lage temperaturen, de flexibiliteit van de werking en enkele andere speciale eisen van de lage temperatuur klep.
Vlinderklep heeft een compacte structuur, een klein volume, een laag gewicht (vergeleken met dezelfde druk kan een schuifafsluiter van dezelfde grootte de vloeistofweerstand met 40% ~ 50%) verminderen, snel openen en sluiten en een reeks voordelen, dus maak er gebruik van.
Maar in sommige apparaten bij lage temperaturen, zoals apparatuur voor het vloeibaar maken van gas, luchtscheidingsapparatuur en drukschommeling-adsorptieapparatuur die in de chemische industrie wordt gebruikt, is meer dan 80% of bolklep of schuifafsluiter de vlinderklep klein. De belangrijkste reden is dat de vlinderklep met metalen afdichting slechte afdichtingsprestaties heeft bij lage temperaturen, en een aantal andere redenen, zoals een onredelijke structuur, veroorzaken gemiddelde interne lekkage en externe lekkage, wat de veiligheid en de normale werking van deze lage temperatuurapparatuur ernstig beïnvloedt en niet kan voldoe aan de eisen van apparatuur bij lage temperaturen.
Volgens de voortdurende ontwikkeling van het lagetemperatuurapparaat in ons land neemt de behoefte aan de lagetemperatuurklep met de dag toe. Daarom is de metalen afdichtingsklep structureel verbeterd en is de vlinderklep van drie-excentrisch puur metaal met hoge afdichtingsprestaties ontwikkeld. Deze vlinderklep kan aan zijn eisen voldoen, ongeacht het medium op hoge of lage temperatuur is.
In combinatie met de structurele kenmerken worden de prestaties bij lage temperaturen eenvoudigweg geïntroduceerd.
Ten eerste, de prestatie-eisen voor de afdichting van schijfkleppen bij lage temperaturen:
Er zijn twee belangrijke redenen voor kleplekkage bij lage temperaturen: de eerste is interne lekkage; De tweede is lekkage.
1) De klep veroorzaakt interne lekkage
De belangrijkste reden is dat het afdichtingspaar bij lage temperaturen vervormt.
Wanneer de mediumtemperatuur daalt tot de materiële faseverandering veroorzaakt door volumeverandering, zodat de oorspronkelijke slijpprecisie van het afdichtingsoppervlak kromtrekt, wat resulteert in een slechte afdichting bij lage temperatuur. We hebben een lage temperatuurtest uitgevoerd op de DN250-klep. Het medium is vloeibare stikstof (-196℃) en het materiaal van de vlinderplaat is 1Cr18Ni9Ti (zonder behandeling bij lage temperaturen). Het blijkt dat de kromtrekkingsvervorming van het afdichtingsoppervlak ongeveer 0,12 mm bedraagt, wat de belangrijkste reden is voor interne lekkage.
De nieuw ontwikkelde vlinderklep is gewijzigd van vlakke afdichting naar conische afdichting. De zitting bestaat uit een taps toelopend ovaal afdichtingsvlak en een cirkelvormige elastische afdichtingsring ingebed in de vlinderplaat om een afdichtingspaar te vormen. De afdichtring kan radiaal in de schijfgroef zweven. Wanneer de klep gesloten is, maakt de elastische afdichtring eerst contact met de korte as van het elliptische afdichtingsoppervlak, en met de rotatie van de klepsteel wordt de afdichtring geleidelijk naar binnen geduwd, waardoor de elastische ring in contact wordt gebracht met de lange as van de klep. het schuine conische oppervlak, wat uiteindelijk leidt tot volledig contact tussen de elastische afdichtring en het elliptische afdichtingsoppervlak. De afdichting wordt bereikt door vervorming van de elastische ring.
Daarom, wanneer het lichaam of de vlinderplaat bij lage temperaturen wordt vervormd, zal deze worden geabsorbeerd en gecompenseerd door de elastische afdichtring en zal er geen sprake zijn van lekkage en vastzitten. Deze elastische vervorming verdwijnt onmiddellijk wanneer de klep wordt geopend en er is in principe geen relatieve wrijving bij het openen en sluiten, waardoor de levensduur lang is.
2) lekkage van de klep.
De eerste is dat wanneer de klep en de pijpleiding met flenzen zijn verbonden, de lekkage wordt veroorzaakt door het ontspannen van het verbindingskussen, de verbindingsbout en de verbindingsdelen die bij lage temperatuur niet synchroon krimpen tussen de materialen. Daarom hebben we de verbindingsmodus van het kleplichaam en de pijpleiding gewijzigd van flensverbinding naar lasstructuur om lekkage bij lage temperaturen te voorkomen.
De tweede is het lekken van de steel en de pakking. Over het algemeen gebruiken de meeste kleppakkingen F4, vanwege de goede zelfglijdende prestaties, de kleine wrijvingscoëfficiënt (wrijvingscoëfficiënt van staal f = 0,05 ~ 0,1) en de unieke chemische stabiliteit, daarom is het gebruikt.
F4 heeft echter ook tekortkomingen. Ten eerste is de neiging tot koude stroming groot; Ten tweede is de lineaire uitzettingscoëfficiënt groot, wat resulteert in lekkage door koude krimp bij lage temperaturen, wat resulteert in een groot aantal ijsvorming op de steel, waardoor de klep niet opengaat. De voor dit doel ontwikkelde vlinderklep voor lage temperaturen heeft een zelfkrimpende afdichtingsstructuur, dat wil zeggen dat hij zowel bij normale als bij lage temperaturen kan afdichten door de opening die overblijft door gebruik te maken van de grote uitzettingscoëfficiënt van F4.
Posttijd: 19 oktober 2022
