Forschung und Anwendung von Hochtemperatur-Ventilpackungen

Forschung und Anwendung von Hochtemperatur-Ventilpackungen. Die Betriebstemperatur des Ventils beträgt 425 bis 550 °C für die Hochtemperatur-ⅰ-Klasse (als PI-Klasse bezeichnet). Das Hauptmaterial des PI-Klasse-Ventils ist „hochtemperaturbeständiger Ⅰ mittelkohlenstoffarmer Chrom-Nickel-Seltenerd-Titan-Qualitätshitzebeständiger Stahl“ im ASTMA351-Standard CF8 als Basis. Da es sich bei der Güteklasse PI um einen spezifischen Begriff handelt, wird hier auch das Konzept des Hochtemperatur-Edelstahls (P) einbezogen. Wenn also das Arbeitsmedium Wasser oder Dampf ist, ist zwar auch Hochtemperaturstahl WC6 (t≤540℃) oder WC9(t≤570℃) erhältlich, in Schwefelöl ist zwar auch Hochtemperaturstahl C5(ZG1Cr5Mo) erhältlich, aber hier Man kann sie nicht als PI-Klasse bezeichnen. Forschung und Anwendung von Hochtemperatur-Ventilpackungen Ventile sind in der modernen Industrie weit verbreitete mechanische Produkte. Als wichtige Steuerungskomponente im Flüssigkeitsübertragungssystem wird es aufgrund seiner Abschalt-, Regelungs-, Druckregelungs-, Rangier- und anderen Funktionen hauptsächlich in Kesseln, Dampfleitungen, Ölraffinerien, der chemischen Industrie, der Feuer- und Metallurgie eingesetzt. Die moderne Industrie stellt immer höhere Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Ventildichtung. Die Dichtungsleistung ist ein wichtiger technischer Index zur Bewertung der Qualität von Ventilprodukten. Hochtemperaturventil bezieht sich auf das Ventil, dessen Arbeitstemperatur höher als 250℃ ist. Die Fülldichtungstechnologie des Schafts von Hochtemperaturventilen ist ein großes Problem, das seit vielen Jahren nicht gelöst wurde, und sie ist auch eines der Schwachstellen bei der Verbesserung der Zuverlässigkeit des Ventils. Übliche Hochtemperatur-Ventilschaftdichtungen weisen im Allgemeinen eine unzureichende oder übermäßige Dichtung auf, der Ventilschaft kann auf lange Sicht leicht lecken, und das Austreten von brennbaren, explosiven, giftigen und anderen gefährlichen Gegenständen führt nicht nur zu Anlagenstillständen und wirtschaftlichen Verlusten, sondern verursacht auch Umweltverschmutzung. und sogar Unfälle mit Personenschäden bergen große Risiken. Erstens das Prinzip der Ventildichtung. Die Dichtungsleistung des Ventils ist ein wichtiger Index zur Bewertung der Qualität und Leistung des Ventils. Heutzutage werden die meisten Regelventile oder allgemeine Ventilschaft- und Packungsdichtungen als Kontaktdichtungen verwendet, da sie einfach aufgebaut, leicht zu montieren und auszutauschen, kostengünstig sind und verwendet werden. Undichtigkeiten am Ventilschaft und an der Packung sind ein häufiges Phänomen. Der Grund, warum Packungen die Rolle der Dichtung spielen können, ist ihr Prinzip. Es gibt nun zwei Hauptdichtungsansichten, nämlich den Lagereffekt und den Labyrintheffekt. Der Packungslagereffekt bezieht sich auf die Packung zwischen Füller und Schaft, Quetschpackung und unter dem Einfluss von externem Schmiermittel, da durch die Spannung im Kontaktbereich des Schafts eine Schicht aus flüssiger Membran gebildet wird, wodurch Packung und Schaft ähnlich geformt werden Gleitlager, die Beziehung zwischen dieser Packung und dem Schaft wird aufgrund übermäßiger Reibung und Verschleiß nicht beeinträchtigt, da gleichzeitig ein Flüssigkeitsfilm vorhanden ist und sich die Packung und der Ventilschaft in einem abgedichteten Zustand befinden. Unter Labyrinthpackungseffekt versteht man, dass der glatte Grad des Schafts das Mikroniveau nicht erreichen kann, die Packung und der Ventilschaft nur teilweise miteinander verbunden sind und nicht vollständig passen, und dass zwischen der Packung und dem Ventilschaft immer ein sehr kleiner Spalt besteht Aufgrund der Schnittasymmetrie zwischen den Packungsanordnungen bildeten diese Lücken zusammen ein Labyrinth, in dem mehrere Drosseln, Stufen nach unten und die Rolle der Abdichtung erreicht wurden. Der Labyrintheffekt bezieht sich auf den Dichtungsoberflächengrad der Ventilschaftpackung, der nicht das Mikroniveau erreichen kann. Der winzige Spalt zwischen Schaft und Packung ist eine objektive Existenz und kann nicht beseitigt werden sehr ideal, was die Grundbedingungen für Raumlecks oder Stromlecks verursacht. Dichtungsmedien durch Packung und Schaftleckagemechanismus haben viele Formen: Korrosionsspaltleckagemechanismus, poröser Leckagemechanismus, Stromleckagemechanismus usw. In diesem Artikel basiert das Verbesserungsdesign der Ventilpackungsdichtungsstruktur unter Hochtemperaturbedingungen auf den oben genannten verschiedenen Leckmechanismen und das praktische Verbesserungsschema werden vorgestellt. Zwei, die derzeit übliche Verpackungsart und Anwendung 1, Teflon-Pfannenwurzel. Polytetrafluorethylen-Pfannenwurzel besteht aus reinem POLYTETRAFluOROethylen-Dispergierharz als Rohmaterial, zunächst aus Rohmaterialfolie und dann durch Verdrehen und Weben zu einer starken Pfannenwurzel. Diese Art von Scheibenwurzel ohne andere Zusätze kann in der Lebensmittel-, Pharma-, Papierherstellungs-, Chemiefaser- und anderen Bereichen mit hohen Reinheitsanforderungen verwendet werden und weist stark korrosive Medien auf dem Ventil und der Pumpe auf. Anwendungsbereich: Temperatur nicht über 260 °C, Druck nicht über 20 MPa, pH-Wert: 0–14. 2, Scheibenwurzel aus expandiertem Graphit Die Scheibenwurzel aus expandiertem Graphit wird auch als flexible Graphitscheibenwurzel bezeichnet, bei der flexibler Graphitdraht durch das Herz gewebt wird. Die Scheibenwurzel aus expandiertem Graphit bietet die Vorteile einer guten Selbstschmierung und Wärmeleitfähigkeit, eines kleinen Reibungskoeffizienten, einer starken Vielseitigkeit, einer guten Weichheit, einer hohen Festigkeit und einer Schutzwirkung auf Welle und Stange. Anwendungsbereich: Temperatur nicht mehr als 600℃ verwenden, Druck nicht mehr als 20 MPa verwenden, pH-Wert: 0-14. 3. Spulenwurzel aus verbessertem Graphit Die Spule aus verbessertem Graphit ist aus Glasfaser, Kupferdraht, Edelstahldraht, Nickeldraht, Draht aus ätzender Nickellegierung und anderen Materialien gewebt, die durch reinen expandierten Graphitdraht verstärkt sind. Mit den Eigenschaften von expandiertem Graphit und starker Vielseitigkeit, guter Weichheit und hoher Festigkeit. In Kombination mit allgemeinen geflochtenen Wurzeln ist es eines der effektivsten Dichtungselemente zur Lösung des Problems der Hochtemperatur- und Hochdruckdichtung. Anwendungsbereich: Betriebstemperatur nicht mehr als 550℃, Betriebsdruck nicht mehr als 32 MPa, pH-Wert: 0-14. Der Scheibenfuß ist eine Weiterentwicklung des Scheibenfußes aus expandiertem Graphit, einem sehr guten Dichtungsmaterial. Oben sind einige gängige Arten von Packungsscheibenwurzeln aufgeführt. Im eigentlichen Produktionsprozess werden andere Arten von Packungsscheibenwurzeln für spezielle Arbeitsbedingungen entwickelt. Zum Beispiel gute chemische Beständigkeit der Aramidfaser-Spulenwurzel; Dieser Artikel eignet sich für Arylon-Kohlenstofffaser-Mischspulenwurzeln mit hoher Rotationsachse usw. und ist räumlich begrenzt und bietet keine detaillierte Einführung. Drei, gemeinsame Struktur und Auswahl der Ventilpackung. Die gemeinsame Struktur der Schaftpackungsdichtung besteht hauptsächlich aus Druckplatte, Stopfbuchse, Abstandshalter und Packung. Um eine gute Dichtwirkung zu erzielen, muss die Packung im Allgemeinen eine dichte Struktur, eine gute chemische Stabilität und einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen. Im Allgemeinen liegt die Temperatur unter 200 °C. Als Füllstoff wird häufig eine Polytetrafluoron-Scheibenwurzel ausgewählt, die die Eigenschaften einer hohen Schmierung, Nichtviskosität, elektrischen Isolierung und guten Alterungsbeständigkeit aufweist und in der Erdöl-, Chemie-, Pharma- und anderen Industrie eingesetzt wird Felder. Die Graphitscheibenwurzel wird aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit, Selbstschmierung und ihres niedrigen Reibungskoeffizienten bei Temperaturen im Bereich von 200 bis 450 °C ausgewählt. Graphitscheiben wurden entsprechend der Verwendung verschiedener Klassifizierungen entwickelt, in der praktischen Anwendung können Füllstoffe entsprechend ausgewählt werden Tatsächliche Arbeitsbedingungen des entsprechenden Graphitscheibentyps, z. B. 250 °C, Niederdruckbedingungen können expandierte Graphitscheiben wählen, mittlerer und hoher Druck können verstärkte Graphitscheiben oder eine Kombination aus beidem wählen. Viertens: Leckanalyse der Hochtemperatur-Ventilpackungsstruktur. Unter Hochtemperaturbedingungen, wie z. B. der Auswahl einer Graphitscheiben-Wurzeldichtungsstruktur, kann es leicht zu Undichtigkeiten kommen. Die Gründe dafür sind folgende: Der Graphitscheibenfuß wird in die Stopfbuchspackung gepackt und der axiale Druck auf die Packung wird durch Anziehen der Befestigungsschraube an der Stopfbuchsbrille ausgeübt. Da die Packung einen gewissen Grad an Plastizität, Axialdruck nach Radialdruck und Mikroverformung aufweist, passen das Innenloch und der Schaft eng zusammen, diese Passung ist jedoch nach oben und unten nicht gleichmäßig. Anhand der Verteilung von Packungsdruck und Packungsdichtkraft ist ersichtlich, dass der Druck der oberen Packung und der unteren Packung im Stopfbuchskasten nicht gleichmäßig ist. Die plastische Verformung der beiden Teile der Packung ist nicht direkt konsistent und es kann leicht zu einer übermäßigen oder unzureichenden Abdichtung zwischen der Packung und dem Ventilschaft kommen. Gleichzeitig ist die Reibung zwischen der Packung und dem Ventilschaft groß, wenn die radiale Kompressionskraft in der Nähe der Stopfbuchse groß ist, und der Ventilschaft und die Packung verschleißen hier leicht. Bei hohen Temperaturen gilt: Je höher die Temperatur, desto größer die Ausdehnung der Graphitscheibenwurzel, die Reibung nimmt ebenfalls zu, die durch hohe Temperaturen verursachte Wärmeableitung erfolgt nicht rechtzeitig und beschleunigt die Verschleißrate von Schaft und Packung, was ebenfalls der Hauptgrund ist Grund für die Undichtigkeit der Ventilpackung bei hohen Temperaturen. Fünftens: Design zur Verbesserung der Hochtemperatur-Ventilpackungsstruktur. Ventilpackungen unter Hochtemperaturbedingungen sind besonders anfällig für Leckagen, und Hochtemperaturpackungen basieren im Allgemeinen auf expandierten Graphitscheiben. Die Selbstschmierfähigkeit und Quellung der Packung aus expandiertem Graphit ist gut, der Rückprallkoeffizient ist hoch, aber der Nachteil ist die Zerbrechlichkeit, die schlechte Scherfestigkeit, die im Allgemeinen im mittleren Teil des Stopfbuchs installiert wird, um die Ausdehnung der Graphitpackung durch die Stopfbuchse zu verhindern und Extrusionsschäden des unteren Druckpolsters; Die verbesserte Graphitscheibenwurzel kann oben und unten installiert werden, da sie Nickeldraht enthält und stark und extrusionsbeständig ist. Obwohl die Kombination aus expandiertem Graphit und verstärkter Graphitscheibe einen Teil der Packungsleckage bei hohen Temperaturen löst. Aber für die Ventilfunktion gibt es häufigere Arbeitsbedingungen, die Verschleißrate der Graphitscheibenwurzel ist relativ hoch, und die Verwendung einer Zeitspanne nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben an der Stopfbuchse hat für manuelle und Inspektion ein großes Problem mit sich gebracht. Basierend auf Überlegungen zum oben genannten Problem haben wir in Kombination mit der Literatur im In- und Ausland und den in den letzten Jahren gesammelten Erfahrungen eine Kompensationsventil-Packungsstruktur entwickelt, die insbesondere für unterschiedliche Arbeitsbedingungen, hohe Temperatur und niedrigen Druck sowie hohe Temperatur und hohen Druck, geeignet ist Entwicklung gezielter unterschiedlicher Hochtemperatur-Packungsstrukturen, Lösung des Ventils unter der Bedingung einer leichten Leckage bei hoher Temperatur. Hochtemperatur- und Niederdrucktyp mit spezieller Ausgleichsringfeder und kombinierter Graphitscheibenwurzelkombination. Der Arbeitsdruck ist nicht hoch, daher wird die Packungshülse abgebrochen. Die spezielle Ausgleichsringfeder ist am Boden der Stopfbuchse angebracht. Bei der Montage müssen die Schrauben mit einer gewissen Vorspannung angezogen werden. Selbst wenn die Graphitpackung und der Schaft durch Reibung abgenutzt sind, kann die Ringfeder sofort eine entsprechende Ausgleichseinstellung vornehmen, um die Leckage des Ventils sicherzustellen. Typ hohe Temperatur und hoher Druck, dies ist eine Art fortschrittliches Packungssystem, das die externe Doppelkompensationsstruktur der Tellerfeder und der Gussfeder annimmt, kann den Vorteil der Hochtemperatur-Deaktivierungsfeder vermeiden, diese Art von Zustand, insbesondere bei hoher Temperatur und hohem Druck Kompensationspunktausfall in einem Bereich, eine andere Gruppe von Kompensationen ist immer noch wirksam, beide nicht störend, einzelne Kompensation, aber gleichzeitig für Verpackungsarbeiten. Die Tellerfederdichtung erleichtert auch den Einsatz unter rauen Außenbedingungen, und die äußere Struktur der beiden Ausgleichspunkte erleichtert den Austausch ohne Ausbau der gesamten Stopfbuchse, was die Effizienz und den Bedienkomfort verbessert. Nach langfristiger Benutzerverfolgung ist diese Art von Packungsstruktur für die Schaftabdichtung bei hohen Temperaturen und hohem Druck zur Vermeidung von Leckageeffekten offensichtlich und hat eine lange Lebensdauer.