W artykule przedstawiono wymagania i zastosowanie przepustnicy z metalowym uszczelnieniem w zaworze niskotemperaturowym

W artykule przedstawiono wymagania i zastosowanie przepustnicy z metalowym uszczelnieniem w zaworze niskotemperaturowym

Wraz z szybkim rozwojem nowoczesnego przemysłu petrochemicznego, przemysłu chemicznego węgla i przemysłu chłodniczego, coraz częściej stosuje się zawory niskotemperaturowe, a dawki są coraz większe. Dlatego prawidłowe i rozsądne użytkowanie zaworu niskotemperaturowego przyciąga uwagę ludzi. Oprócz ogólnego zastosowania zaworów konwencjonalnych, w przypadku stosowania zaworów niskotemperaturowych istnieją pewne specjalne wymagania, na które należy zwrócić uwagę.
Zawory kriogeniczne ogólnie odnoszą się do zaworów pracujących w temperaturach niższych niż -29°C. Niektóre zawory kriogeniczne mogą transportować skroplone gazy (takie jak azot, tlen i gaz ziemny) w temperaturach tak niskich jak -196°C i nadal zapewniają normalne działanie.
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 Wraz ze spadkiem temperatury czynnika roboczego materiał i konstrukcja zastosowanego zaworu niskotemperaturowego różnią się od konwencjonalnego zaworu uniwersalnego, zwłaszcza zaworu temperaturowego (t W celu ograniczenia dopływu ciepła do części zamykających od zewnątrz, należy wyjąć części eksploatacyjne z izolowanego korpusu. Zatem szyjka pokrywy zaworu kriogenicznego jest bardzo długa. ** Zawór temperaturowy pracuje w złożonych warunkach od temperatury zewnętrznej do temperatury. I robi to bez przerwy. Uszczelnienie części zamykającej zapewnia zazwyczaj niezbędny docisk powstający na pierścieniu uszczelniającym, jednak jeżeli siła urządzenia przenoszącego jest stała, to wytrzymałość pierścienia uszczelniającego może być różna w zakresie temperatur pracy, oczywiście wydajność materiału pierścienia uszczelniającego, zwłaszcza wydajność materiału polimerowego, jest inna. Dlatego ciepły zawór ma surowe wymagania dotyczące pierścienia uszczelniającego, zwykle lepiej jest wybrać twardy stop (STL).
Zawór temperaturowy ma dość ograniczoną prędkość otwierania i odcięcia. Pomimo zastosowania środków adiabatycznych przepływ ciepła nadal występuje w ograniczonym zakresie, co powoduje powstawanie fazy ciekłej w niektórych częściach układu. Dlatego też, gdy zawór zostanie szybko otwarty, ciecz może nabrać dużej prędkości, a natrafienie na przeszkodę lub opór, taki jak zawór, spowoduje wydmuch wody, na co należy zwrócić uwagę podczas użytkowania.
Zwykle stosowany w technologii chłodniczej, czynnikiem chłodniczym jest azot lub freon, w przeszłości powszechnie używany zawór żeliwny, jego odpowiednia temperatura wynosi od -28 ~ 150 ℃, obecnie zużywa się mniej, ale zawór z ferrytycznym żeliwem sferoidalnym ma tendencję rosnącą. Dzieje się tak, ponieważ ferrytyczne żeliwo sferoidalne ma lepszą udarność, odporność na zużycie i odporność na korozję.
Ogólny zawór ze stali węglowej (WCB), jego temperatura użytkowania wynosi -29 ~ 150 ℃; Istnieją również niskotemperaturowe stale węglowe (LCB, LC1, LC2), których minimalna temperatura pracy wynosi -46 ~ -73 ℃; Austenityczna stal nierdzewna (304, 316) to doskonała stal odporna na niskie temperatury, jej minimalna temperatura pracy wynosi poniżej -196 ℃, a niektóre -254 ℃.
Ogólne części zamykające zawory niskotemperaturowe, dobór metalowego uszczelnienia gniazda zaworu na korpusie zaworu, dobór tworzywa fluorowego (F4) na tarczy zaworu, nie ma specjalnych wymagań co do konstrukcji, a konwencjonalny zawór uniwersalny jest prawie taki sam. Rozsądny wybór w zależności od temperatury i medium.
Zawór kriogeniczny, należy wziąć pod uwagę jedynie charakterystykę roboczą zaworu temperaturowego. Można go zamontować w dowolnej pozycji wewnątrz inkubatora, jednak dławnica, mechanizm napędowy (pokrętło, klucz) i wskaźnik położenia podnoszenia dysku zaworu powinny znajdować się na zewnątrz inkubatora. Łatwy w obsłudze i wymianie opakowania. Większość zaworów montuje się z trzpieniem ustawionym poziomo. W przypadku ciepłych zaworów elektrycznych trzpień zaworu należy ustawić poziomo.
Warunki pracy urządzenia uszczelniającego w niskiej temperaturze są bardzo złożone, ponieważ uszczelnienie łatwo traci elastyczność, gdy z powodu wycieku czynnika parującego trzpień zamarznie, doprowadzi to do zjawiska zablokowania, zawór nie będzie mógł się normalnie otwierać i zamykać. W celu poprawy warunków pracy urządzenia pakującego można zamontować przegrodę termiczną zapewniającą izolację szczeliwa. Dotyczy to głównie projektu zwiększającego długość trzpienia. Przegroda wykonana jest z materiałów niemetalowych o najniższej przewodności cieplnej (tkanina, taśma itp.), dzięki czemu straty ciepła przez dławnicę są znacznie ograniczone. Alternatywnie, urządzenie pakujące jest osłonięte płaszczem, a do utworzonej przestrzeni wprowadzany jest ośrodek o temperaturze wystarczającej do utrzymania wydajności roboczej urządzenia pakującego. Jego FUNKCJĄ JEST SPRAWDZENIE, ŻE zawór od niskiej temperatury do punktu pracy ma gradient temperatury, w punkcie pracy i poza punktem pracy, ciśnienie powietrza będzie w pewnym stopniu może sprawić, że skroplony gaz nie będzie już ciekły i powróci do temperatura gazu.
CIŚNIENIE POWIETRZA JEST ZAWSZE OTWARTE, ZWYKLE POŁĄCZONE Z jednym końcem ZAWORU LUB Z drugim końcem, tak że w przypadku wzrostu temperatury ciśnienia powietrza nie będzie niebezpiecznie wysokiego ciśnienia.
Ponieważ części zaworu są zwykle produkowane i testowane w temperaturze pokojowej i pracują w warunkach niskiej temperatury, różne części będą powodować różne rozszerzanie i kurczenie się wraz ze zmianą temperatury, co będzie miało bezpośredni wpływ na normalną pracę zaworu, na co należy zwrócić uwagę i rozumiane w użyciu.
Zawory niskotemperaturowe wykorzystują różnorodne materiały, zwykłe materiały, takie jak stal węglowa (WCB), stają się kruche wraz ze spadkiem temperatury. Najczęściej stosowanymi materiałami są: austenityczna stal nierdzewna, brąz oraz stopy miedzi i niklu, które nie są kruche i nadają się do prawidłowego użytkowania. Doświadczenie pokazuje, że austenityczna stal nierdzewna, brąz i stop Cu-Ni to najlepsze materiały pod względem wytrzymałości i wytrzymałości. Dlatego niektóre ważne części zaworu niskotemperaturowego, takie jak: zawór kulowy, zawór bezpieczeństwa, zawór regulacyjny, zawór zwrotny itp., Wybierz ten rodzaj materiału.
Doświadczenie produkcyjne mówi nam, że nawet w przypadku austenitycznej stali nierdzewnej, brązu i stopu COPper-nikiel, jeśli gotowe produkty nie zostaną odpowiednio poddane obróbce w niskiej temperaturze, gdy zawór będzie pracował w niskiej temperaturze, części wewnętrzne ulegną deformacji ze względu na fazę materiału przemiana spowodowana niską temperaturą, powodująca nieszczelność zaworu.
W procesie montażu zaworu niskotemperaturowego, ze względu na różne materiały uszczelek połączeń kołnierzowych, śrub łączących i części łączących, skurcz pomiędzy różnymi materiałami nie będzie zsynchronizowany, co spowoduje rozluźnienie i wyciek. Dlatego w przypadku zaworu niskotemperaturowego, zwłaszcza zaworu niskotemperaturowego stosowanego poniżej -196 ℃, jego metodą połączenia najlepiej jest zastosować połączenie spawane.
Uszczelka uszczelniająca zaworu niskotemperaturowego, w większości F4, ze względu na dobre samosmarowanie, współczynnik tarcia jest niewielki i ma wyjątkową stabilność chemiczną. Dlatego jest używany przez rząd, ale F4 ma również wady, jedną jest duża tendencja do płynięcia na zimno, drugą jest duży współczynnik rozszerzalności liniowej, skurcz na zimno w niskiej temperaturze prowadzi do wycieków, co powoduje dużą liczbę oblodzeń na trzpieniu, tak że awaria otwarcia zaworu. Dlatego stosuje się go wyłącznie w ogólnie niskich temperaturach. W przypadku warunków temperaturowych należy wybrać elastyczny wypełniacz tkany z grafitu lub stal nierdzewną i elastyczną przekładkę grafitową. Podczas pracy niektórych zaworów niskotemperaturowych często stwierdza się, że część przenosząca zawór jest lepka. Od czasu do czasu pojawia się zjawisko okluzji. Głównymi przyczynami są: nieuzasadniony dobór sparowanych materiałów, zbyt mała zarezerwowana szczelina zimna oraz dokładność obróbki. Jeżeli w trakcie użytkowania zostaną stwierdzone podobne problemy, należy je zgłosić dostawcy na czas w celu ulepszenia projektu konstrukcyjnego i wymiany odpowiedniego materiału łożyska (tulejki).
Pozostałe wymagania dotyczące zaworów niskotemperaturowych są takie same jak w przypadku zaworów konwencjonalnych.
Wymagania i zastosowanie przepustnicy z metalowym uszczelnieniem w zaworze niskotemperaturowym
Wraz z szybkim rozwojem gospodarki i technologii przemysłowej, ciągle zmieniającymi się wysokimi i nowymi technologiami oraz zapotrzebowaniem ludzi na zawory, przemysł zaworów stoi przed ogromnymi wyzwaniami i możliwościami. Zwłaszcza w przypadku stosowania przepustnicy w środowisku o niskiej temperaturze, oprócz spełnienia parametrów ogólnego zaworu w temperaturze pokojowej, ważniejsza jest niezawodność uszczelnienia zaworu w niskiej temperaturze, elastyczność działania i inne specjalne wymagania zawór niskotemperaturowy.
Zawór motylkowy ma zwartą konstrukcję, małą objętość, niewielką wagę (w porównaniu przy tym samym ciśnieniu, zasuwa tej samej wielkości może zmniejszyć o 40% ~ 50%) opór płynu, szybkie otwieranie i zamykanie oraz szereg zalet, więc skorzystaj z tego.
Jednak w niektórych urządzeniach niskotemperaturowych, takich jak urządzenia do skraplania gazu, urządzenia do separacji powietrza i urządzenia do adsorpcji zmiennociśnieniowej stosowane w przemyśle chemicznym, przekracza 80% lub zawór kulowy lub zasuwa, przepustnica jest mała. Głównym powodem jest to, że przepustnica z metalowym uszczelnieniem ma słabą skuteczność uszczelniania w niskiej temperaturze, a niektóre inne przyczyny, takie jak nieuzasadniona konstrukcja, powodują średnie wycieki wewnętrzne i zjawisko wycieków zewnętrznych, co poważnie wpływa na bezpieczeństwo i normalne działanie tych urządzeń niskotemperaturowych i nie może spełniają wymagania urządzeń niskotemperaturowych.
Zgodnie z ciągłym rozwojem aparatury niskotemperaturowej w naszym kraju, zapotrzebowanie na zawór niskotemperaturowy rośnie z dnia na dzień. Dlatego też metalowy zawór uszczelniający został udoskonalony konstrukcyjnie i opracowano przepustnicę z trójekscentrycznego czystego metalu o wysokiej skuteczności uszczelniania. Ten zawór motylkowy może spełnić swoje wymagania bez względu na to, czy medium ma wysoką, czy niską temperaturę.
W połączeniu z jego właściwościami strukturalnymi, po prostu wprowadzono wydajność w niskich temperaturach.
Po pierwsze, wymagania dotyczące uszczelnienia zaworu talerzowego w niskiej temperaturze:
Istnieją dwie główne przyczyny nieszczelności zaworów w niskich temperaturach. Jedną z nich jest nieszczelność wewnętrzna; Drugi to wyciek.
1) Zawór powoduje wewnętrzny wyciek
Głównym powodem jest to, że para uszczelniająca ulega odkształceniu w niskiej temperaturze.
Gdy temperatura medium spada do zmiany fazy materiału spowodowanej zmianą objętości, tak że pierwotna precyzja szlifowania powierzchni uszczelniającej ulega odkształceniu, co powoduje słabe uszczelnienie w niskiej temperaturze. Przeprowadziliśmy test niskotemperaturowy zaworu DN250. Medium to ciekły azot (-196℃), a materiał płytki motylkowej to 1Cr18Ni9Ti (bez obróbki niskotemperaturowej). Stwierdzono, że odkształcenie powierzchni uszczelniającej wynosi około 0,12 mm, co jest główną przyczyną wewnętrznych wycieków.
Nowo opracowany zawór motylkowy został zmieniony z uszczelnienia płaskiego na uszczelnienie stożkowe. Gniazdo to zwężająca się owalna powierzchnia uszczelniająca i okrągły, elastyczny pierścień uszczelniający osadzony w płycie motylkowej, tworzący parę uszczelniającą. Pierścień uszczelniający może unosić się promieniowo w rowku dysku. Kiedy zawór jest zamknięty, elastyczny pierścień uszczelniający najpierw styka się z krótką osią eliptycznej powierzchni uszczelniającej, a wraz z obrotem trzpienia zaworu pierścień uszczelniający jest stopniowo dociskany do wewnątrz, wymuszając kontakt elastycznego pierścienia z długą osią zaworu. ukośną powierzchnię stożkową, co ostatecznie prowadzi do pełnego styku elastycznego pierścienia uszczelniającego z eliptyczną powierzchnią uszczelniającą. Jego uszczelnienie uzyskuje się poprzez odkształcenie elastycznego pierścienia.
Dlatego też, gdy korpus lub płytka motylkowa zostanie odkształcona w niskiej temperaturze, zostanie ona wchłonięta i skompensowana przez elastyczny pierścień uszczelniający i nie spowoduje zjawiska wycieku ani zakleszczenia. To elastyczne odkształcenie znika natychmiast po otwarciu zaworu i zasadniczo nie ma względnego tarcia w procesie otwierania i zamykania, więc żywotność jest długa.
2) nieszczelność zaworu.
Po pierwsze, gdy zawór i rurociąg są połączone kołnierzami, wyciek jest spowodowany rozluźnieniem podkładki łączącej, śruby łączącej i części łączących, które kurczą się w sposób niezsynchronizowany między materiałami w niskiej temperaturze. Dlatego zmieniliśmy sposób połączenia korpusu zaworu i rurociągu z połączenia kołnierzowego na konstrukcję spawaną, aby uniknąć wycieków w niskich temperaturach.
Drugim jest wyciek trzpienia i uszczelnienia. Ogólnie rzecz biorąc, większość uszczelnień zaworów wykorzystuje F4 ze względu na dobre właściwości samoślizgowe, mały współczynnik tarcia (współczynnik tarcia stali f = 0,05 ~ 0,1) i wyjątkową stabilność chemiczną, dlatego zostało zastosowane.
Jednak F4 ma też wady. Po pierwsze, tendencja do płynięcia na zimno jest duża; Po drugie, współczynnik rozszerzalności liniowej jest duży, co powoduje wyciek w wyniku skurczu na zimno w niskiej temperaturze, co skutkuje dużą liczbą oblodzeń na trzpieniu, co powoduje awarię otwarcia zaworu. Opracowany w tym celu niskotemperaturowy zawór motylkowy przyjmuje samokurczliwą strukturę uszczelnienia, to znaczy może uszczelniać zarówno w normalnej temperaturze, jak i w niskiej temperaturze przez szczelinę pozostawioną, wykorzystując duży współczynnik rozszerzalności F4.