Investigación y aplicación de empaquetaduras de válvulas de alta temperatura.

Investigación y aplicación del empaque de válvula de alta temperatura La temperatura de funcionamiento de la válvula es de 425 ~ 550 ℃ para alta temperatura grado ⅰ (conocido como grado PI). El material principal de la válvula de clase PI es "acero resistente al calor de calidad de titanio de tierras raras, cromo, carbono medio, grado Ⅰ para altas temperaturas" en el estándar CF8 ASTMA351 como base. Dado que el grado PI es un término específico, aquí se incluye el concepto de acero inoxidable de alta temperatura (P). Por lo tanto, si el medio de trabajo es agua o vapor, aunque también disponible acero de alta temperatura WC6(t≤540℃) o WC9(t≤570℃), en aceite de azufre, aunque también disponible acero de alta temperatura C5(ZG1Cr5Mo), pero aquí No se les puede llamar grado PI. Investigación y aplicación de empaquetaduras de válvulas para altas temperaturas. La válvula es un producto mecánico común en la industria moderna. Como componente de control clave en el sistema de transmisión de fluidos, se utiliza principalmente en calderas, tuberías de vapor, refinación de petróleo, industria química, incendios y metalurgia, debido a sus funciones de corte, regulación, regulación de presión, maniobras y otras. La industria moderna ha planteado requisitos cada vez más altos para la confiabilidad del sello de la válvula. El rendimiento del sellado es un índice técnico importante para evaluar la calidad de los productos de válvulas. La válvula de alta temperatura se refiere a la válvula cuya temperatura de trabajo es superior a 250 ℃. La tecnología de sellado de llenado del vástago de la válvula de alta temperatura ha sido un problema importante que no se ha resuelto durante muchos años, y también es uno de los eslabones débiles para mejorar la confiabilidad de la válvula. El sello común de empaquetadura del vástago de la válvula de alta temperatura generalmente existe un sellado insuficiente o excesivo, el vástago de la válvula es fácil de filtrar a largo plazo, la fuga de objetos inflamables, explosivos, venenosos y otros objetos peligrosos no solo provoca el cierre de la planta y pérdidas económicas, sino que también causa contaminación ambiental. e incluso accidentes con víctimas personales, el dispositivo corre grandes riesgos. Primero, el principio del sello del empaque de la válvula. El rendimiento del sellado de la válvula es un índice importante para evaluar la calidad y el rendimiento de la válvula. Ahora se utiliza la mayoría de las válvulas de control o vástagos de válvulas generales y sellos de empaque para sellos de contacto, debido a su estructura simple, fácil montaje y reemplazo, bajo costo y uso. Las fugas en el vástago de la válvula y en la empaquetadura son un fenómeno común. La razón por la cual el empaque puede desempeñar el papel de sellado, su principio ahora hay dos vistas principales de sellado, respectivamente efecto de rodamiento y efecto laberinto. El efecto de soporte del empaque se refiere al empaque entre el relleno y el vástago, el empaque comprimido y bajo la influencia del lubricante externo, debido a la tensión en el área de contacto del vástago para formar una capa de membrana líquida, hace que el empaque y la forma del vástago sean similares a los de cojinete deslizante, la relación entre dicha empaquetadura y el vástago no se debe a la fricción excesiva y al desgaste, porque existe una película líquida al mismo tiempo, la empaquetadura y el momento del vástago de la válvula están en un estado sellado. El efecto del empaquetamiento laberíntico se refiere al grado de suavidad del vástago que no puede alcanzar el nivel micro, el empaquetadura y el vástago de la válvula están solo parcialmente unidos y no encajan completamente, el empaquetadura y siempre hay un espacio muy pequeño entre el vástago de la válvula, y debido a Debido a la asimetría de la incisión entre el conjunto de empaque, estos espacios formaron un laberinto juntos, medio, en el que múltiples estrangulaciones, reducciones y alcanzan el papel de sellado. El efecto laberinto se refiere a que el nivel de la superficie del sello del vástago de la válvula no puede alcanzar el nivel micro, el pequeño espacio entre el vástago y el empaque es una existencia objetiva, no se puede eliminar, si desde este aspecto se continúa con el diseño del empaque, a menudo el efecto no es muy ideal, lo que está causando las condiciones básicas de fuga de espacio o fuga de energía. El medio de sellado a través del mecanismo de fuga del empaque y del vástago tiene muchas formas: mecanismo de fuga por corrosión, mecanismo de fuga poroso, mecanismo de fuga de energía, etc. En este documento, el diseño mejorado de la estructura del sello del empaque de la válvula en condiciones de alta temperatura se basa en los diversos factores mencionados anteriormente. mecanismos de fuga y se presenta el plan de mejora práctica. Dos, el tipo de empaque común actual y la aplicación 1, raíz de sartén de teflón La raíz de sartén de politetrafluoroetileno está hecha de resina DISPERSING de POLITETRAFluOROetileno puro como materia prima, primero hecha de una película de materia prima y luego, mediante torsión, tejiendo en una raíz de sartén fuerte. Este TIPO de raíz de disco sin otros aditivos, se puede utilizar en alimentos, productos farmacéuticos, fibras químicas para la fabricación de papel y otros requisitos de alta limpieza, y tiene un medio corrosivo fuerte en la válvula y la bomba. Ámbito de aplicación: use una temperatura no superior a 260 ℃, use una presión no superior a 20 MPa, valor de pH: 0-14. 2, raíz del disco de grafito expandido La raíz del disco de grafito expandido también se conoce como raíz del disco de grafito flexible y utiliza alambre de grafito flexible tejido a través del corazón. La raíz del disco de grafito expandido tiene las ventajas de buena autolubricidad y conductividad térmica, pequeño coeficiente de fricción, gran versatilidad, buena suavidad, alta resistencia y efecto protector en el eje y la varilla. Ámbito de aplicación: use una temperatura no superior a 600 ℃, use una presión no superior a 20 MPa, valor de pH: 0-14. 3. Raíz de la bobina de grafito mejorado La bobina de grafito mejorada está tejida con fibra de vidrio, alambre de cobre, alambre de acero inoxidable, alambre de níquel, alambre de aleación de níquel cáustico y otros materiales reforzados con alambre de grafito expandido puro. Con las características del grafito expandido y gran versatilidad, buena suavidad y alta resistencia. Combinado con raíces trenzadas generales, es uno de los elementos de sellado eficaces para resolver el problema del sellado a alta temperatura y alta presión. Ámbito de aplicación: Temperatura de funcionamiento no superior a 550 ℃, presión de funcionamiento no superior a 32 MPa, valor de pH: 0-14. La raíz del disco es una versión mejorada de la raíz del disco de grafito expandido, que es un muy buen material de sellado. Lo anterior enumera varios tipos comunes de raíz de disco de empaque. En el proceso de producción actual, habrá otros tipos de raíz de disco de empaque desarrollados para condiciones de trabajo especiales. Por ejemplo, buena resistencia química de la raíz de la bobina de fibra de aramida; Adecuado para raíces de bobina mixta de fibra de carbono arylon con eje de rotación de alta carga, etc., este documento está limitado al espacio, no es una introducción detallada. Tres, estructura y selección de empaquetadura de válvula común La estructura de sello de empaquetadura de vástago común se compone principalmente de placa de presión, prensaestopas, espaciador y empaquetadura. Para lograr un buen efecto de sellado, generalmente se requiere que la empaquetadura tenga una estructura densa, buena estabilidad química y un bajo coeficiente de fricción. En general, la temperatura es inferior a 200 ℃, el relleno a menudo se selecciona como raíz de disco de politetrafluoroón, que tiene las características de alta lubricación, falta de viscosidad, aislamiento eléctrico y buena resistencia al envejecimiento, y se utiliza en petróleo, productos químicos, productos farmacéuticos y otros. campos. La raíz del disco de grafito se selecciona por su resistencia a altas temperaturas, autolubricación y bajo coeficiente de fricción a temperaturas que oscilan entre 200 y 450. El disco de grafito se ha desarrollado según el uso de varias clasificaciones; en la aplicación práctica, los rellenos se pueden seleccionar según el Las condiciones de trabajo reales del tipo apropiado de disco de grafito, como 250 ℃, las condiciones de baja presión pueden elegir un disco de grafito expandido, las presiones media y alta pueden elegir un disco de grafito mejorado o una combinación de ambos. Cuarto, análisis de fugas de la estructura del empaque de la válvula a alta temperatura. En condiciones de alta temperatura, como la selección de la estructura del sello de la raíz del disco de grafito, es fácil que aparezcan fugas. Los motivos son los siguientes: la raíz del disco de grafito está empaquetada en la caja de empaque y la presión axial sobre el empaque se aplica apretando el perno de fijación en el prensaestopas. Debido a que el empaque tiene un cierto grado de plasticidad, presión axial después de presión radial y microdeformación, el orificio interior y el vástago encajan estrechamente, pero este ajuste no es uniforme hacia arriba y hacia abajo. Según la distribución de la presión del empaque y la fuerza de sellado del empaque, se puede ver que la presión del empaque superior y del empaque inferior en la caja del empaque no es uniforme. La deformación plástica de las dos partes de la empaquetadura no es consistente directamente y es fácil tener un sellado excesivo o insuficiente entre la empaquetadura y el vástago de la válvula. Al mismo tiempo, la fricción entre la empaquetadura y el vástago de la válvula será mayor cuando la fuerza de compresión radial cerca del casquillo sea alta, y el vástago de la válvula y la empaquetadura serán fáciles de desgastar aquí. En el caso de alta temperatura, cuanto mayor es la temperatura, mayor es la expansión de la raíz del disco de grafito, la fricción también aumenta, la disipación de calor causada por la alta temperatura no es oportuna, acelera la tasa de desgaste del vástago y la empaquetadura, que también es el principal motivo de la fuga en el empaque de la válvula de alta temperatura. Cinco, diseño de mejora de la estructura del empaque de la válvula para altas temperaturas. El empaque de la válvula en condiciones de alta temperatura es especialmente propenso a sufrir fugas, y el empaque para altas temperaturas generalmente se basa en un disco de grafito expandido. La autolubricidad y la hinchazón de la empaquetadura de grafito expandido son buenas, el coeficiente de rebote es alto, pero la desventaja es la frágil resistencia al corte, generalmente instalada en la parte media de la caja de empaquetadura, para evitar la expansión de la empaquetadura de grafito por el prensaestopas. y daño por extrusión de la almohadilla de presión inferior; La raíz del disco de grafito mejorada se puede instalar en la parte superior e inferior porque contiene alambre de níquel y es fuerte y resistente a la extrusión. Aunque la combinación de grafito expandido y disco de grafito mejorado resuelve parte de las fugas del empaque a alta temperatura. Pero para la acción de la válvula son condiciones de trabajo más frecuentes, la tasa de desgaste de la raíz del disco de grafito es relativamente alta, el uso de un período de tiempo después de la necesidad de apretar los pernos de sujeción en la caja de prensado, para la inspección manual y ha traído un gran problema. Con base en consideraciones del problema anterior, combinamos la literatura nacional y extranjera y la experiencia acumulada en los últimos años para desarrollar una estructura de empaque de válvula de compensación, especialmente para diferentes condiciones de trabajo, alta temperatura y baja presión y alta temperatura y alta presión, la desarrollo de diferentes estructuras de empaque de alta temperatura específicas, resuelva la válvula en condiciones de fugas fáciles a alta temperatura. Tipo de alta temperatura y baja presión, que utiliza un resorte de anillo compensador especial y una combinación de raíz de disco de grafito. La presión de trabajo no es alta, por lo que se cancela la funda de empaque. El resorte de anillo compensador especial se agrega en la parte inferior del prensaestopas. Al instalar, los pernos deben apretarse con una cierta precarga. Incluso si la empaquetadura de grafito y el vástago presentan desgaste por fricción, el resorte anular puede realizar inmediatamente el ajuste compensatorio correspondiente para garantizar la fuga de la válvula. Tipo de alta temperatura y alta presión, este es un tipo de sistema de empaque avanzado, adopta el resorte de disco y la estructura de doble compensación externa del resorte fundido, puede evitar la ventaja del resorte de desactivación de alta temperatura, este tipo de condición, especialmente en alta temperatura, alta presión Falla del punto de compensación en un área, otro grupo de compensación sigue siendo efectivo, ambos sin interferencia, compensación única pero al mismo tiempo para el trabajo de embalaje. El sello de resorte de disco también facilita el uso en condiciones exteriores adversas, y la estructura externa de los dos puntos de compensación facilita el reemplazo sin quitar todo el prensaestopas, lo que mejora la eficiencia y la facilidad de operación. Después de un seguimiento a largo plazo del usuario, este tipo de estructura de empaque para sellado del vástago a alta temperatura y alta presión para evitar el efecto de fuga es obvio y tiene una larga vida útil.