Onderzoek en toepassing van kleppakkingen op hoge temperatuur

Onderzoek en toepassing van kleppakkingen voor hoge temperaturen. De bedrijfstemperatuur van de klep is 425 ~ 550℃ voor hoge temperaturen ⅰ (ook wel PI-kwaliteit genoemd). Het belangrijkste materiaal van de klep van de PI-klasse is "hittebestendig staal van hoge temperatuurkwaliteit Ⅰ medium koolstofchroomnikkel, zeldzame aarde titaniumkwaliteit" in ASTMA351 standaard CF8. Omdat PI-kwaliteit een specifieke term is, wordt hier het concept van roestvrij staal voor hoge temperaturen (P) opgenomen. Daarom, als het werkmedium water of stoom is, hoewel ook verkrijgbaar hogetemperatuurstaal WC6 (t≤540℃) of WC9 (t≤570℃), in zwavelolie, hoewel ook verkrijgbaar hogetemperatuurstaal C5 (ZG1Cr5Mo), maar hier kan ze niet PI-klasse worden genoemd. Onderzoek en toepassing van kleppakkingen voor hoge temperaturen Klep is een veelgebruikt mechanisch product in de moderne industrie. Als een belangrijk controlecomponent in het vloeistoftransmissiesysteem wordt het voornamelijk gebruikt in ketels, stoompijpleidingen, olieraffinage, chemische industrie, brand en metallurgie, vanwege de afsluiting, regeling, drukregeling, rangeerfunctie en andere functies. De moderne industrie heeft steeds hogere eisen gesteld aan de betrouwbaarheid van klepafdichtingen. Afdichtingsprestaties zijn een belangrijke technische index voor het evalueren van de kwaliteit van klepproducten. Klep voor hoge temperaturen verwijst naar de klep waarvan de werktemperatuur hoger is dan 250 ℃. De vulafdichtingstechnologie van de steel van hogetemperatuurkleppen is een prominent probleem dat al jaren niet is opgelost, en het is ook een van de zwakke schakels om de betrouwbaarheid van de klep te verbeteren. Gemeenschappelijke klepsteelpakkingafdichtingen bij hoge temperaturen bestaan ​​over het algemeen onvoldoende of overmatige afdichting, klepsteel op de lange termijn gemakkelijk te lekken, de lekkage van ontvlambare, explosieve, giftige en andere gevaarlijke voorwerpen niet alleen fabriekssluiting en economische verliezen, maar ook milieuvervuiling veroorzaken, en zelfs ongevallen met personeelsslachtoffers brengen grote risico's met zich mee. Ten eerste het principe van de kleppakkingafdichting. De afdichtingsprestaties van de klep zijn een belangrijke index om de kwaliteit en prestaties van de klep te evalueren. Nu is het grootste deel van de regelklep of de algemene klepsteel en pakkingafdichting voor contactafdichting, vanwege de eenvoudige structuur, gemakkelijke montage en vervanging, lage kosten en wordt gebruikt. Lekkage van klepsteel en pakking is een veel voorkomend verschijnsel. De reden waarom verpakking de rol van afdichting kan spelen, is dat er nu twee belangrijke afdichtingsaanzichten zijn, respectievelijk een lagereffect en een doolhofeffect. Het pakkinglagereffect verwijst naar de pakking tussen vulmiddel en steel, knijppakking en onder invloed van extern smeermiddel, vanwege de spanning in het contactgebied van de steel om een ​​laag vloeibaar membraan te vormen, waardoor de pakking en steelvorm vergelijkbaar zijn met die van glijlager, de relatie tussen een dergelijke pakking en de steel zal niet te wijten zijn aan overmatige wrijving en slijtage, omdat er tegelijkertijd een vloeistoffilm bestaat, de pakking en de klepsteel in een afgedichte toestand. Het labyrintpakkingeffect verwijst naar de gladde mate waarin de steel het microniveau niet kan bereiken, de pakking en de klepsteel zijn slechts gedeeltelijk verbonden en passen niet volledig, de pakking en er is altijd een zeer kleine opening tussen de klepsteel, en omdat van incisie-asymmetrie tussen de pakkingconstructie, vormden deze gaten een doolhof met elkaar, medium, waarin meerdere throttling, step-down en de rol van afdichting bereikt worden. Van het labyrinteffect verwijst naar de mate van het afdichtingsoppervlak van de klepsteelpakking die het microniveau niet kan bereiken, de kleine opening tussen de steel en de pakking, dit is een objectief bestaan, kan niet worden geëlimineerd, als vanuit dit aspect het pakkingontwerp wordt voortgezet, is het effect vaak niet zeer ideaal, wat de basisomstandigheden van ruimtelekkage of stroomlekkage veroorzaakt. Afdichtingsmedia via pakking- en steellekkagemechanisme kent vele vormen: lekkagemechanisme door corrosiespleet, poreus lekkagemechanisme, stroomlekmechanisme, enz. In dit artikel is het verbeteringsontwerp van de afdichtingsstructuur van kleppakkingen onder hoge temperatuursomstandigheden gebaseerd op de hierboven genoemde verschillende lekkagemechanismen, en het praktische verbeteringsplan wordt voorgesteld. Twee, het huidige gebruikelijke verpakkingstype en toepassing 1, teflon panwortel Polytetrafluorethyleen panwortel is gemaakt van zuiver POLYTETRAFluOROethyleen DISPERserende hars als grondstof, eerst gemaakt van grondstoffilm, en vervolgens door draaien, weven tot een sterke panwortel. Dit soort schijfwortel zonder andere additieven kan worden gebruikt in voedingsmiddelen, farmaceutische producten, chemische vezels voor de papierfabricage en andere hoge reinheidseisen, en heeft een sterk corrosief medium op de klep en pomp. Toepassingsgebied: gebruik een temperatuur van niet meer dan 260 ℃, gebruik een druk van niet meer dan 20 MPa, pH-waarde: 0-14. 2, uitgebreide grafietschijfwortel Uitgebreide grafietschijfwortel is ook bekend als flexibele grafietschijfwortel met behulp van flexibele grafietdraad geweven door het hart. Uitgebreide grafietschijfwortel heeft de voordelen van goede zelfsmerende eigenschappen en thermische geleidbaarheid, kleine wrijvingscoëfficiënt, sterke veelzijdigheid, goede zachtheid, hoge sterkte en beschermend effect op as en staaf. Toepassingsgebied: gebruik een temperatuur van niet meer dan 600 ℃, gebruik een druk van niet meer dan 20 MPa, pH-waarde: 0-14. 3. Verbeterde grafietspiraalwortel De verbeterde grafietspiraal is geweven door glasvezel, koperdraad, roestvrij staaldraad, nikkeldraad, bijtende nikkellegeringsdraad en andere materialen versterkt door pure geëxpandeerde grafietdraad. Met de kenmerken van geëxpandeerd grafiet en sterke veelzijdigheid, goede zachtheid, hoge sterkte. Gecombineerd met algemene gevlochten wortels is het een van de effectieve afdichtingselementen om het probleem van afdichting bij hoge temperatuur en hoge druk op te lossen. Toepassingsgebied: bedrijfstemperatuur niet meer dan 550 ℃, bedrijfsdruk niet meer dan 32 MPa, pH-waarde: 0-14. De schijfwortel is een verbeterde versie van de geëxpandeerde grafietschijfwortel, een zeer goed afdichtingsmateriaal. Het bovenstaande geeft een overzicht van verschillende veelvoorkomende soorten pakkingschijfroot. In het eigenlijke productieproces zullen er andere soorten pakkingschijfwortel worden ontwikkeld voor speciale werkomstandigheden. Bijvoorbeeld goede chemische resistentie van aramidevezelspiraalwortel; Geschikt voor rotatie-as met hoge belasting, arylon koolstofvezel, gemengde spoelwortel, enz., dit artikel is beperkt tot de ruimte, geen gedetailleerde introductie. Drie, gemeenschappelijke kleppakkingstructuur en selectie De gemeenschappelijke structuur van de klepsteelpakking bestaat hoofdzakelijk uit drukplaat, pakkingbus, afstandsstuk en pakking. Om een ​​goed afdichtend effect te bereiken, moet de pakking over het algemeen een dichte structuur, goede chemische stabiliteit en lage wrijvingscoëfficiënt hebben. Over het algemeen is de temperatuur lager dan 200 ℃, het vulmiddel wordt vaak gekozen voor polytetrafluorschijfwortel, die de kenmerken heeft van hoge smering, niet-viscositeit, elektrische isolatie en goede verouderingsbestendigheid, en wordt gebruikt in de aardolie-, chemische, farmaceutische en andere velden. Grafietschijfwortel is geselecteerd vanwege zijn hoge temperatuurbestendigheid, zelfsmering en lage wrijvingscoëfficiënt bij temperaturen variërend van 200 tot 450. Grafietschijf is ontwikkeld volgens het gebruik van verschillende classificaties. In praktische toepassingen kunnen vulstoffen worden geselecteerd op basis van de werkelijke werkomstandigheden van het juiste type grafietschijf, zoals 250 ℃, lage drukomstandigheden kunnen kiezen voor geëxpandeerde grafietschijf, gemiddelde en hoge druk kunnen verbeterde grafietschijf kiezen of een combinatie van beide. Vier, lekkageanalyse van de kleppakkingstructuur bij hoge temperaturen. Onder hoge temperatuuromstandigheden, zoals de selectie van de grafietschijfwortelafdichtingsstructuur, is het gemakkelijk om lekkage te vertonen. De redenen zijn als volgt: De schijfwortel van grafiet wordt in de pakkingdoos gepakt en de axiale druk op de pakking wordt uitgeoefend door de bevestigingsbout op de pakkingbus aan te draaien. Omdat de pakking een bepaalde mate van plasticiteit, axiale druk na radiale druk en microvervorming heeft, passen het binnengat en de steel nauw op elkaar, maar deze pasvorm is niet uniform op en neer. Volgens de verdeling van de pakkingdruk en de afdichtingskracht van de pakking is te zien dat de druk van de bovenste pakking en de onderste pakking in de pakkingdoos niet uniform is. De plastische vervorming van de twee delen van de pakking is niet direct consistent, en het is gemakkelijk om overmatige of onvoldoende afdichting te hebben tussen de pakking en de klepsteel. Tegelijkertijd zal de wrijving tussen de pakking en de klepsteel groot zijn als de radiale compressiekracht nabij de pakkingbus groot is, en de klepsteel en pakking hier gemakkelijk te dragen zijn. In het geval van hoge temperaturen: hoe hoger de temperatuur, hoe groter de uitzetting van de wortel van de grafietschijf, de wrijving neemt ook toe, de warmteafvoer veroorzaakt door hoge temperaturen komt niet op het juiste moment, versnelt de slijtagesnelheid van de steel en de pakking, wat ook de belangrijkste is reden voor lekkage van de kleppakking bij hoge temperatuur. Vijf, ontwerp van de verbetering van de structuur van de kleppakking bij hoge temperaturen Kleppakking onder hoge temperaturen is vooral gevoelig voor lekkage, en pakking bij hoge temperatuur is over het algemeen gebaseerd op een geëxpandeerde grafietschijf. De zelfsmerende werking en zwelling van de geëxpandeerde grafietpakking is goed, de terugslagcoëfficiënt is hoog, maar het nadeel is fragiel, slechte schuifweerstand, meestal geïnstalleerd in het middengedeelte van de pakkingdoos, om de uitzetting van de grafietpakking door pakkingbus te voorkomen en schade door extrusie van het onderste drukkussen; De verbeterde grafietschijfwortel kan aan de boven- en onderkant worden geïnstalleerd omdat deze nikkeldraad bevat en sterk en extrusiebestendig is. Hoewel de combinatie van geëxpandeerd grafiet en verbeterde grafietschijf een deel van de pakkinglekkage bij hoge temperaturen oplost. Maar voor de klepwerking zijn er vaker werkomstandigheden, de slijtage van de grafietschijfwortels is relatief hoog, het gebruik van een tijdsperiode nadat de bevestigingsbouten op de pakkingbus moeten worden vastgedraaid, voor handmatige en inspectie heeft een groot probleem opgeleverd. Gebaseerd op overwegingen van het bovenstaande probleem, hebben we gecombineerd met literatuur in binnen- en buitenland en de ervaring die de afgelopen jaren is opgebouwd om een ​​compenserende kleppakkingstructuur te ontwikkelen, vooral voor verschillende werkomstandigheden, hoge temperatuur en lage druk en hoge temperatuur en hoge druk, de ontwikkeling van gerichte verschillende verpakkingsstructuren op hoge temperatuur, los de klep op onder de voorwaarde van gemakkelijke lekkage op hoge temperatuur. Type voor hoge temperatuur en lage druk, met behulp van een speciale compenserende ringveer en gecombineerde schijfwortelcombinatie van grafiet. De werkdruk is niet hoog, dus de pakkinghuls komt te vervallen. De speciale compenserende veer is aan de onderkant van de pakkingbus aangebracht. Bij montage moeten de bouten met een bepaalde voorspanning worden aangedraaid. Zelfs als de grafietpakking en de steel wrijvingsslijtage vertonen, kan de ringveer onmiddellijk een overeenkomstige compenserende aanpassing uitvoeren om lekkage van de klep te garanderen. Type hoge temperatuur en hoge druk, dit is een soort geavanceerd pakkingsysteem, neemt de schijfveer en de gegoten veer externe dubbele compensatiestructuur over, kan het voordeel van hoge temperatuur uitschakelende veer vermijden, dit soort omstandigheden, vooral bij hoge temperaturen, hoge druk compensatiepuntstoring in het ene gebied, een andere groep compensatie is nog steeds effectief, zowel niet-interferentie, enkele compensatie maar tegelijkertijd voor verpakkingswerk. De schotelveerafdichting vergemakkelijkt ook het gebruik onder zware buitenomstandigheden, en de externe structuur van de twee compensatiepunten vergemakkelijkt vervanging zonder de gehele pakkingbus te verwijderen, wat de efficiëntie en het bedieningsgemak verbetert. Na langdurige gebruikerstracking is dit type pakkingstructuur voor hoge temperatuur en hoge druk steelafdichting om lekkage-effect te voorkomen duidelijk, een lange levensduur.