Este artigo apresenta o requisito e a aplicação da válvula borboleta com vedação metálica em válvulas de baixa temperatura.

Este artigo apresenta o requisito e a aplicação da válvula borboleta com vedação metálica em válvulas de baixa temperatura.

Com o rápido desenvolvimento da indústria petroquímica moderna, da indústria química do carvão e da indústria de refrigeração, o uso de válvulas de baixa temperatura é cada vez mais, a dosagem é cada vez mais. Portanto, o uso correto e razoável da válvula de baixa temperatura chama a atenção das pessoas. No uso de válvulas de baixa temperatura, além do uso geral de válvulas convencionais, existem alguns requisitos especiais aos quais você deve prestar atenção.
Válvulas criogênicas geralmente se referem a válvulas que operam em temperaturas inferiores a -29°C. Algumas válvulas criogênicas podem transportar gases liquefeitos (como nitrogênio, oxigênio e gás natural) em temperaturas tão baixas quanto -196°C e ainda garantir operação normal.
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 Com a diminuição da temperatura do meio de trabalho, o material e a estrutura da válvula de baixa temperatura utilizada são diferentes da válvula universal convencional, especialmente a válvula de temperatura (t Para reduzir o fluxo de calor externo para as peças de fechamento, as peças operacionais devem ser removidas do corpo isolado. Portanto, o pescoço da tampa da válvula criogênica é muito longo. ** A válvula de temperatura é operada sob condições complexas, desde a temperatura externa até a temperatura. E faz isso sem interrupção. A vedação da parte de fechamento é normalmente garantida pela pressão de contato necessária formada no anel de vedação, mas se a força do dispositivo de transmissão for fixa, a resistência do anel de vedação pode ser diferente na faixa de temperatura de trabalho, é claro, o o desempenho do material do anel de vedação, especialmente o desempenho do material polimérico, é diferente. Portanto, a válvula quente tem requisitos rígidos no anel de vedação, geralmente escolha material de liga dura (STL) é melhor.
A válvula de temperatura é bastante limitada na velocidade de abertura do corte. Apesar das medidas adiabáticas, ainda existe fluxo de calor em uma faixa limitada, resultando na formação de fase líquida em algumas partes do sistema. Portanto, quando a válvula é aberta rapidamente, o líquido pode ganhar uma grande velocidade, uma vez que encontrar obstáculos ou resistência como a válvula produzirá um sopro de água, ao qual deve-se prestar atenção durante o uso.
Geralmente usado para tecnologia de refrigeração, o meio é nitrogênio ou refrigerante freon, a válvula de ferro fundido comumente usada no passado, sua temperatura aplicável está entre -28 ~ 150 ℃, agora usa menos, mas a válvula com ferro dúctil ferrítico tem uma tendência crescente. Isso ocorre porque o ferro dúctil ferrítico tem melhor resistência ao impacto, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.
Válvula de material de aço carbono geral (WCB), sua temperatura de uso é de -29 ~ 150 ℃; Existem também aço carbono de baixa temperatura (LCB, LC1, LC2), sua temperatura mínima de serviço é de -46 ~ -73 ℃; O aço inoxidável austenítico (304, 316) tem excelente desempenho de aço resistente a baixas temperaturas, sua temperatura mínima de serviço é inferior a -196 ℃, algumas para -254 ℃.
Peças gerais de fechamento da válvula de baixa temperatura, a seleção da sede da válvula com vedação metálica no corpo da válvula, a seleção do plástico flúor (F4) no disco da válvula, não há requisitos especiais na estrutura e a válvula universal convencional é quase a mesma. Seleção razoável de acordo com temperatura e meio.
Válvula criogênica, considere apenas as características de funcionamento da válvula de temperatura. Pode ser instalado em qualquer posição dentro da incubadora, porém a caixa de gaxetas, mecanismo de operação (volante, chave) e indicador de posição de levantamento do disco da válvula devem ser colocados fora da incubadora. Fácil de operar e substituir a embalagem. A maioria das válvulas é instalada com a haste horizontalmente. Para válvulas elétricas quentes, a haste da válvula deve ser colocada horizontalmente.
As condições de trabalho do dispositivo de gaxeta em baixa temperatura são muito complexas, pois a gaxeta é fácil de perder elasticidade, uma vez que devido ao vazamento do meio de evaporação, a haste está congelada, isso levará ao fenômeno de travamento, a válvula não pode abrir e fechar normalmente. Para melhorar as condições de trabalho do dispositivo de gaxeta, pode ser instalada uma defletora térmica para garantir o isolamento da gaxeta. Isto ocorre principalmente no projeto para aumentar o comprimento da haste. O defletor é feito de materiais não metálicos com menor condutividade térmica (tecido, fita, etc.) para que a perda de calor da caixa de gaxeta seja significativamente reduzida. Alternativamente, o dispositivo de empacotamento é encamisado e um meio com uma temperatura suficiente para manter a capacidade de trabalho do dispositivo de empacotamento é conduzido para dentro do espaço formado. Sua FUNÇÃO É FAZER COM QUE A válvula desde a baixa temperatura até o ponto de operação tenha um gradiente de temperatura, em um ponto de trabalho e além do ponto de operação, a pressão do ar estará em um determinado pode fazer com que o gás liquefeito deixe de ser líquido e retorne ao a temperatura do gás.
A PRESSÃO DO AR ESTÁ SEMPRE ABERTA EM TODOS OS MOMENTOS, GERALMENTE COMUNICADA COM uma extremidade da VÁLVULA OU COM a outra extremidade, de modo que se a temperatura na pressão do ar aumentar, não haverá pressão perigosamente alta.
Como as peças da válvula são geralmente fabricadas e testadas em temperatura ambiente e funcionam em condições de baixa temperatura, diferentes peças produzirão diferentes expansões e contrações com a mudança de temperatura, o que afetará diretamente o funcionamento normal da válvula, o que deve ser prestado atenção e compreendido em uso.
As válvulas de baixa temperatura usam uma variedade de materiais, materiais comuns: como o aço carbono (WCB), tornam-se quebradiços à medida que a temperatura diminui. Os materiais mais comumente usados ​​são: aço inoxidável austenítico, bronze e ligas de cobre-níquel, todos não frágeis e podem ser usados ​​adequadamente. A experiência mostra que o aço inoxidável austenítico, o bronze e a liga Cu-Ni são os melhores materiais em termos de tenacidade e resistência. Portanto, algumas partes importantes da válvula de baixa temperatura, como: válvula globo, válvula de segurança, válvula reguladora, válvula de retenção e assim por diante, escolhem este tipo de material.
A experiência de produção nos diz que mesmo para aço inoxidável austenítico, bronze e liga de cobre-níquel, se os produtos acabados não forem devidamente tratados com baixa temperatura, quando a válvula for operada em baixa temperatura, as partes internas serão deformadas devido à fase do material transformação causada pela baixa temperatura, resultando em vazamento da válvula.
No processo de montagem da válvula de baixa temperatura, devido aos diferentes materiais das juntas de conexão do flange, parafusos de conexão e peças de conexão, a contração entre os diversos materiais não será sincronizada, resultando em relaxamento e vazamento. Portanto, a válvula de baixa temperatura, especialmente a válvula de baixa temperatura usada abaixo de -196 ℃, seu método de conexão é melhor usar conexão de soldagem.
Junta de gaxeta de válvula de baixa temperatura, a maioria geral de F4, devido à sua boa autolubrificação, o coeficiente de atrito é pequeno e possui uma estabilidade química única. Portanto, é usado pelo governo, mas F4 também tem deficiências, uma é que a tendência de fluxo a frio é grande, a outra é que o coeficiente de expansão linear é grande, o encolhimento a frio em baixa temperatura leva a vazamentos, resultando em um grande número de formação de gelo na haste, de modo que a abertura da válvula falha. Portanto, é usado apenas em condições gerais de baixa temperatura. Em caso de condições de temperatura, deve-se escolher enchimento tecido de grafite flexível ou aço inoxidável e almofada de enrolamento de grafite flexível. Algumas válvulas de baixa temperatura em operação, muitas vezes descobrem que a parte de transmissão da válvula fica pegajosa. O fenômeno oclusal ocorre de tempos em tempos. As principais razões são: seleção irracional de materiais emparelhados, folga reservada a frio muito pequena e precisão de usinagem. Caso sejam encontrados problemas semelhantes no processo de utilização, eles deverão ser encaminhados ao fornecedor a tempo de melhorar o projeto estrutural e substituir o material adequado do mancal (bucha).
Outros requisitos para válvulas de baixa temperatura são os mesmos das válvulas convencionais.
A exigência e aplicação de válvula borboleta com vedação metálica em válvula de baixa temperatura
Com o rápido desenvolvimento da economia e da tecnologia industrial, a alta e nova tecnologia em constante mudança e a demanda das pessoas por válvulas, a indústria de válvulas está enfrentando enormes desafios e oportunidades. Principalmente o uso de válvula borboleta em meio de baixa temperatura, além de atender ao desempenho da válvula geral em temperatura ambiente, mais importante é a confiabilidade da vedação da válvula em baixa temperatura, a flexibilidade de ação e alguns outros requisitos especiais do válvula de baixa temperatura.
A válvula borboleta tem estrutura compacta, pequeno volume, peso leve (em comparação com a mesma pressão, a válvula gaveta do mesmo tamanho pode reduzir 40% ~ 50%) a resistência aos fluidos, abrindo e fechando rapidamente e uma série de vantagens, então aproveite.
Mas em alguns dispositivos de baixa temperatura, como equipamentos de liquefação de gás, equipamentos de separação de ar e equipamentos de adsorção com oscilação de pressão usados ​​​​na indústria química, é superior a 80% ou válvula globo ou válvula gaveta, a válvula borboleta é pequena. A principal razão é que a válvula borboleta com vedação metálica tem baixo desempenho de vedação em baixa temperatura, e algumas outras razões, como estrutura irracional, causam vazamento interno médio e fenômeno de vazamento externo, o que afeta seriamente a segurança e a operação normal desses equipamentos de baixa temperatura e não pode atender aos requisitos de equipamentos de baixa temperatura.
De acordo com o desenvolvimento contínuo dos aparelhos de baixa temperatura em nosso país, a necessidade de válvulas de baixa temperatura está aumentando dia a dia. Portanto, a válvula de vedação de metal foi estruturalmente melhorada e a válvula borboleta de metal puro três excêntrico com alto desempenho de vedação foi desenvolvida. Esta válvula borboleta pode satisfazer seus requisitos, independentemente de o meio estar em alta ou baixa temperatura.
Combinando com suas características estruturais, o desempenho em baixas temperaturas é simplesmente introduzido.
Primeiro, os requisitos de desempenho de vedação da válvula de disco de baixa temperatura:
Existem duas razões principais para o vazamento da válvula de baixa temperatura: uma é o vazamento interno; O segundo é o vazamento.
1) A válvula produz vazamento interno
A principal razão é que o par de vedação se deforma em baixa temperatura.
Quando a temperatura média cai para a mudança de fase do material causada pela mudança de volume, de modo que a precisão de retificação original da deformação da superfície de vedação resulta em uma vedação deficiente em baixa temperatura. Realizamos teste de baixa temperatura na válvula DN250. O meio é nitrogênio líquido (-196 ℃) e o material da placa borboleta é 1Cr18Ni9Ti (sem tratamento de baixa temperatura). Verifica-se que a deformação da superfície de vedação é de cerca de 0,12 mm, que é a principal razão para o vazamento interno.
A válvula borboleta recentemente desenvolvida foi alterada de vedação plana para vedação cônica. A sede é uma face de vedação oval cônica e um anel de vedação elástico circular embutido na placa borboleta para formar um par de vedação. O anel de vedação pode flutuar radialmente na ranhura do disco. Quando a válvula é fechada, o anel de vedação elástico entra em contato primeiro com o eixo curto da superfície de vedação elíptica e, com a rotação da haste da válvula, o anel de vedação é gradualmente empurrado para dentro, forçando o anel elástico a entrar em contato com o eixo longo de a superfície cônica oblíqua, eventualmente levando ao contato total entre o anel de vedação elástico e a superfície de vedação elíptica. A sua vedação é conseguida pela deformação do anel elástico.
Portanto, quando o corpo ou placa borboleta é deformado em baixa temperatura, ele será absorvido e compensado pelo anel de vedação elástico, e não produzirá vazamento e fenômeno de travamento. Essa deformação elástica desaparece imediatamente quando a válvula é aberta e basicamente não há atrito relativo no processo de abertura e fechamento, portanto a vida útil é longa.
2) vazamento da válvula.
A primeira é que quando a válvula e a tubulação são conectadas por flanges, o vazamento é causado pelo relaxamento da almofada de conexão, do parafuso de conexão e das peças de conexão que encolhem fora de sincronia entre os materiais em baixa temperatura. Portanto, alteramos o modo de conexão do corpo da válvula e da tubulação da conexão do flange para a estrutura de soldagem para evitar vazamentos em baixa temperatura.
O segundo é o vazamento da haste e da gaxeta. Em geral, a maioria das gaxetas de válvula usa F4, devido ao seu bom desempenho autodeslizante, pequeno coeficiente de atrito (coeficiente de atrito do aço f = 0,05 ~ 0,1) e possui estabilidade química única, por isso tem sido usado.
No entanto, F4 também apresenta deficiências. Primeiro, a tendência ao fluxo frio é grande; Em segundo lugar, o coeficiente de expansão linear é grande, resultando em vazamento de contração a frio em baixa temperatura, resultando em um grande número de formação de gelo na haste, para causar falha na abertura da válvula. A válvula borboleta de baixa temperatura desenvolvida para este fim adota estrutura de vedação autoencolhível, ou seja, pode vedar tanto em temperatura normal quanto em baixa temperatura através da folga deixada aproveitando o grande coeficiente de expansão de F4.