Magas hőmérsékletű szeleptömítés kutatása és alkalmazása

A magas hőmérsékletű szeleptömítés kutatása és alkalmazása A szelep üzemi hőmérséklete 425 ~ 550 ℃ magas hőmérsékletű ⅰ fokozat esetén (a továbbiakban PI fokozat). A PI osztályú szelep fő anyaga "magas hőmérsékleti fokozatú Ⅰ közepes széntartalmú króm-nikkel ritkaföldfém-titán minőségű hőálló acél", az ASTMA351 szabvány CF8 alapja. Mivel a PI osztály egy specifikus fogalom, a magas hőmérsékletű rozsdamentes acél (P) fogalma ide tartozik. Ezért, ha a munkaközeg víz vagy gőz, bár elérhető magas hőmérsékletű WC6(t≤540℃) vagy WC9(t≤570℃), kénolajos acél, bár elérhető C5(ZG1Cr5Mo) magas hőmérsékletű acél is, de itt nem nevezhetők PI fokozatnak. A magas hőmérsékletű szeleptömítés kutatása és alkalmazása A szelep a modern iparban elterjedt mechanikai termék. A folyadékátviteli rendszer kulcsfontosságú vezérlőelemeként főként kazánokban, gőzvezetékekben, olajfinomításban, vegyiparban, tűzoltóságban és kohászatban használják levágási, szabályozási, nyomásszabályozási, tolatási és egyéb funkciói miatt. A modern ipar egyre magasabb követelményeket támaszt a szeleptömítések megbízhatóságával szemben. A tömítési teljesítmény fontos műszaki mutató a szeleptermékek minőségének értékeléséhez. A magas hőmérsékletű szelep olyan szelepre vonatkozik, amelynek üzemi hőmérséklete magasabb, mint 250 ℃. A magas hőmérsékletű szelepszár töltőanyag-tömítési technológiája évek óta kiemelkedő probléma, amelyet nem sikerült megoldani, és egyben a szelep megbízhatóságának javításának egyik gyenge láncszeme. A gyakori, magas hőmérsékletű szelepszár tömítés tömítése általában elégtelen vagy túlzott tömítés, a szelepszár hosszú távon könnyen szivárog, gyúlékony, robbanásveszélyes, mérgező és egyéb veszélyes tárgyak szivárgása nemcsak az üzem leállását és a gazdasági veszteségeket, hanem környezetszennyezést is okoz, és még a személyi sérüléssel járó balesetek is nagy kockázatot jelentenek. Először is, a szeleptömítés elve A szelep tömítési teljesítménye fontos mutató a szelep minőségének és teljesítményének értékeléséhez. Mostanra a legtöbb vezérlőszelep vagy általános szelepszár és tömítés tömítés érintkező tömítéshez egyszerű szerkezete, könnyű összeszerelése és cseréje, alacsony költsége miatt használatos. A szelepszár és a tömítés szivárgása gyakori jelenség. Az ok, amiért a csomagolás betöltheti a tömítés szerepét, elve jelenleg két fő tömítési nézet létezik, a csapágyhatás és a labirintus hatás. A tömítő csapágyhatás a töltőanyag és a szár közötti tömítésre, a szorítótömítésre és külső kenőanyag hatására a szár érintkezési területén lévő feszültség miatt folyékony membránréteget képez, így a tömítés és a szár formája hasonló a tömítéshez és a szár formához. Csúszó csapágy, az ilyen tömítés és a szelepszár közötti kapcsolat a túlzott súrlódás és kopás miatt nem fog kialakulni, mivel a folyadékfilm egyszerre létezik, a tömítés és a szelepszár nyomatéka zárt állapotban van. A labirintustömítés hatása arra utal, hogy a szelepszár sima foka nem éri el a mikroszintet, a tömítés és a szelepszár csak részben van összeillesztve és nem illeszkedik teljesen, a tömítés és mindig nagyon kicsi rés van a szelepszár között, és mivel A tömítőszerelvény közötti bevágási aszimmetria miatt ezek a rések labirintust alkottak együtt, közeggel, amelyben többszörös fojtás, lelépés, és a tömítés szerepét éri el. A labirintus hatás azt jelenti, hogy a szelepszár tömítés tömítésének felületi szintje nem éri el a mikroszintet, a szár és a tömítés közötti apró hézag ez objektív létezés, nem küszöbölhető ki, ha ebből a szempontból a tömítés kialakítását folytatjuk, a hatás gyakran nem nagyon ideális, ami a térszivárgás vagy az áramszivárgás alapvető feltételeit okozza. A tömítőanyagnak a tömítésen és a szár szivárgási mechanizmusán keresztül számos formája van: korróziós rés szivárgási mechanizmusa, porózus szivárgási mechanizmus, teljesítményszivárgási mechanizmus stb. Ebben a cikkben a szeleptömítés tömítésének szerkezetének fejlesztése magas hőmérsékleti körülmények között a fent említett különféle megoldásokon alapul. szivárgási mechanizmusokat, és előterjesztik a gyakorlati fejlesztési tervet. Kettő, a jelenlegi elterjedt csomagolási típus és alkalmazás 1, teflon serpenyő gyökér A politetrafluor-etilén serpenyőgyökér nyersanyagként tiszta POLYTETRAFluOROetilén diszpergáló gyantából készül, először nyersanyagfilmből, majd csavarással, erős serpenyőgyökérré szövéssel. Ez a fajta koronggyökér egyéb adalékanyagok nélkül használható élelmiszerekben, gyógyszeriparban, papírgyártásban vegyi rostokban és más magas tisztasági követelményekben, és erős korrozív közeggel rendelkezik a szelepen, a szivattyún. Alkalmazási terület: 260 ℃-nál nem magasabb hőmérsékletet, 20 MPa-nál nem nagyobb nyomást használjon, pH-érték: 0-14. 2, expandált grafitkoronggyökér A kiterjesztett grafitkoronggyökér rugalmas grafitkoronggyökérként is ismert, a szíven átszőtt rugalmas grafithuzal segítségével. A kiterjesztett grafit tárcsagyökér előnyei a jó önkenőképesség és hővezető képesség, a kis súrlódási együttható, az erős sokoldalúság, a jó puhaság, a nagy szilárdság, valamint a tengely és a rúd védő hatása. Alkalmazási terület: 600 ℃-nál nem magasabb hőmérsékletet, 20 MPa-nál nem nagyobb nyomást használjon, pH-érték: 0-14. 3. Továbbfejlesztett grafit tekercs gyökér A továbbfejlesztett grafit tekercs üvegszálból, rézhuzalból, rozsdamentes acélhuzalból, nikkelhuzalból, maró nikkelötvözet huzalból és más, tiszta expandált grafithuzallal megerősített anyagokból készül. Habosított grafit jellemzőivel, erős sokoldalúsággal, jó puhasággal, nagy szilárdsággal. Az általános fonott gyökerekkel kombinálva az egyik hatékony tömítőelem a magas hőmérsékletű és nagynyomású tömítés problémájának megoldására. Alkalmazási terület: Működési hőmérséklet legfeljebb 550 ℃, üzemi nyomás legfeljebb 32 MPa, pH-érték: 0-14. A tárcsagyökér az expandált grafit tárcsagyökér továbbfejlesztett változata, amely nagyon jó tömítőanyag. A fenti néhány gyakori típusú csomagolólemez gyökértípust sorol fel. A tényleges gyártási folyamatban más típusú, speciális munkakörülményekre kifejlesztett csomagolótárcsa-gyökerek lesznek. Például az aramidszálas tekercsgyökér jó vegyszerállósága; Alkalmas nagy terhelésű forgástengelyű arilon szénszálas kevert tekercsgyökérhez stb., ez a papír a helyre korlátozódik, nem egy részletes bevezetés. Három, közös szeleptömítés szerkezete és kiválasztása A közös szeleptömítés tömítés szerkezete főként nyomólemezből, tömszelencéből, távtartóból és tömítésből áll. A jó tömítő hatás elérése érdekében a csomagolásnak általában sűrű szerkezettel, jó kémiai stabilitással és alacsony súrlódási együtthatóval kell rendelkeznie. Általánosságban elmondható, hogy a hőmérséklet alacsonyabb, mint 200 ℃, a töltőanyag gyakran politetrafluoron koronggyökér, amely magas kenőképességgel, nem viszkozitású, elektromos szigeteléssel és jó öregedésállósággal rendelkezik, és kőolaj-, vegyipari, gyógyszerészeti és egyéb területeken használatos. mezőket. A grafitkoronggyökeret magas hőmérséklet-állósága, önkenése és alacsony súrlódási együtthatója miatt választják ki 200 és 450 közötti hőmérsékleten. A grafitkorongot a különböző osztályozások felhasználásának megfelelően fejlesztették ki, a gyakorlati alkalmazásban a töltőanyagok a szerint választhatók ki. a megfelelő típusú grafittárcsa tényleges munkakörülményei, például 250 ℃, alacsony nyomású körülmények között választható kiterjesztett grafittárcsa, közepes és nagy nyomású javított grafittárcsa vagy mindkettő kombinációja. Négy, a magas hőmérsékletű szeleptömítés szerkezetének szivárgási elemzése Magas hőmérsékleti körülmények között, mint például a grafittárcsa gyökértömítési szerkezetének kiválasztásakor, könnyen előfordulhat szivárgás. Az okok a következők: A grafit tárcsa gyökerét a tömítődobozba csomagolják, és a tömítésre ható axiális nyomást a tömítésen lévő rögzítőcsavar meghúzásával fejtik ki. Mivel a tömítésnek van bizonyos fokú plaszticitása, axiális nyomása radiális nyomás és mikrodeformáció után, a belső lyuk és a szár szorosan illeszkedik, de ez az illeszkedés felfelé és lefelé nem egyenletes. A tömítési nyomás és a tömítő tömítőerő eloszlása ​​szerint látható, hogy a felső és az alsó tömítés nyomása a csomagolódobozban nem egyenletes. A tömítés két részének képlékeny alakváltozása nem következetes közvetlenül, és könnyen előfordulhat, hogy túlzott vagy elégtelen tömítés alakul ki a tömítés és a szelepszár között. Ugyanakkor nagy lesz a súrlódás a tömítés és a szelepszár között, ha a tömszelence közelében nagy a radiális nyomóerő, és a szelepszár és a tömítés itt könnyen viselhető. Magas hőmérséklet esetén minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a grafitkorong gyökér tágulása, a súrlódás is nő, a magas hőmérséklet okozta hőleadás nem időszerű, felgyorsítja a szár és a tömítés kopását, ami szintén a fő a magas hőmérsékletű szeleptömítés szivárgásának oka. Öt, magas hőmérsékletű szeleptömítés szerkezetének javítása A szeleptömítés magas hőmérsékleten különösen hajlamos a szivárgásra, és a magas hőmérsékletű tömítés általában expandált grafittárcsán alapul. Az expandált grafittömítés önkenőképessége és duzzadása jó, a visszapattanási együttható magas, de a hátránya törékeny, gyenge nyírási ellenállás, amelyet általában a tömítődoboz középső részébe szerelnek be, hogy megakadályozzák a grafittömítés tömítőgyűrűvel történő tágulását. és az alsó nyomópárna extrudálási sérülése; A továbbfejlesztett grafit tárcsagyökér felül és alul is felszerelhető, mert nikkelhuzalt tartalmaz, erős és extrudálásálló. Bár az expandált grafit és a javított grafittárcsa kombinációja megoldja a tömítés szivárgásának egy részét magas hőmérsékleten. De a szelep működése gyakoribb a munkakörülmények között, a grafittárcsa gyökér kopási aránya viszonylag magas, és a tömszelence rögzítőcsavarjainak meghúzása utáni idő használata nagy problémát jelentett a kézi ellenőrzéshez és az ellenőrzéshez. A fenti probléma megfontolásai alapján a hazai és külföldi szakirodalommal, valamint az elmúlt években felhalmozott tapasztalatokkal kombináltuk a kiegyenlítő szeleptömítés szerkezetét, különösen különböző munkakörülményekre, magas hőmérsékletre és alacsony nyomásra, valamint magas hőmérsékletre és nagy nyomásra. célzott, magas hőmérsékletű tömítőszerkezet fejlesztése, oldja meg a szelepet magas hőmérsékletű könnyű szivárgás mellett. Magas hőmérsékletű és alacsony nyomású típus, speciális kiegyenlítő gyűrűrugóval és kombinált grafittárcsa gyökérkombinációval. Az üzemi nyomás nem magas, ezért a tömítőhüvely törlődik. A speciális kiegyenlítő gyűrűs rugó a tömszelence aljához van hozzáadva. Beszereléskor a csavarokat bizonyos előfeszítéssel meg kell húzni. Még akkor is, ha a grafittömítés és a szár súrlódási kopásnak tűnik, a gyűrűrugó azonnal elvégezheti a megfelelő kompenzációs beállítást, hogy biztosítsa a szelep szivárgását. Magas hőmérsékletű és nagy nyomású típus, ez egyfajta fejlett csomagolórendszer, amely a tárcsarugót és az öntött rugót külső kettős kompenzációs szerkezettel rendelkezik, elkerülheti a magas hőmérsékletű letiltási rugó előnyeit, ez a fajta állapot, különösen magas hőmérsékleten, nagy nyomáson kompenzációs pont meghibásodása egy területen, a kompenzáció másik csoportja továbbra is hatékony, mind a nem zavaró, egyszeri kompenzáció, de ugyanakkor a csomagolási munkáknál. A tárcsarugós tömítés zord kültéri körülmények között is megkönnyíti a használatát, a két kompenzációs pont külső szerkezete pedig megkönnyíti a cserét a teljes tömszelence eltávolítása nélkül, javítva a hatékonyságot és a könnyű kezelhetőséget. A hosszú távú felhasználói nyomon követés után az ilyen típusú csomagolószerkezet magas hőmérsékletű, nagynyomású szártömítéshez a szivárgási hatás megakadályozása érdekében nyilvánvaló, hosszú élettartamú.