Badania i zastosowanie uszczelnień zaworów wysokotemperaturowych

Badania i zastosowanie uszczelnień zaworów wysokotemperaturowych Temperatura robocza zaworu wynosi 425 ~ 550 ℃ dla klasy wysokotemperaturowej ⅰ (określanej jako klasa PI). Głównym materiałem zaworu klasy PI jest „stal żaroodporna o jakości wysokotemperaturowej Ⅰ średniowęglowa, chromowo-niklowa, tytanowa i tytanowa o jakości metali ziem rzadkich” w standardzie ASTMA351 CF8 jako podstawa. Ponieważ gatunek PI jest terminem specyficznym, uwzględniono tu pojęcie stali nierdzewnej wysokotemperaturowej (P). Zatem jeśli czynnikiem roboczym jest woda lub para wodna, chociaż dostępna jest również stal wysokotemperaturowa WC6(t≤540℃) lub WC9(t≤570℃), w oleju siarkowym, choć dostępna jest również stal wysokotemperaturowa C5(ZG1Cr5Mo), ale tutaj nie można ich nazwać stopniem PI. Badania i zastosowanie uszczelnień zaworów wysokotemperaturowych Zawór jest powszechnym produktem mechanicznym we współczesnym przemyśle. Jako kluczowy element sterujący w układzie przesyłu płynów, stosowany jest głównie w kotłach, rurociągach parowych, rafinacji ropy naftowej, przemyśle chemicznym, straży pożarnej i metalurgii, ze względu na funkcje odcinania, regulacji, regulacji ciśnienia, manewrowania i inne. Współczesny przemysł stawia coraz wyższe wymagania dotyczące niezawodności uszczelnienia zaworu. Skuteczność uszczelnienia jest ważnym wskaźnikiem technicznym służącym do oceny jakości produktów zaworowych. Zawór wysokotemperaturowy odnosi się do zaworu, którego temperatura robocza jest wyższa niż 250 ℃. Technologia uszczelniania trzpienia zaworu wysokotemperaturowego jest znaczącym problemem, który nie został rozwiązany od wielu lat, a także jest jednym ze słabych ogniw poprawiających niezawodność zaworu. Typowe uszczelnienie trzpienia zaworu wysokotemperaturowego zazwyczaj jest niewystarczające lub nadmierne, trzpień zaworu na dłuższą metę łatwo przecieka, wyciek łatwopalnych, wybuchowych, trujących i innych niebezpiecznych obiektów nie tylko powoduje przestoje instalacji i straty ekonomiczne, ale także powoduje zanieczyszczenie środowiska, a nawet wypadki z udziałem personelu, urządzenie wiąże się z dużym ryzykiem. Po pierwsze, zasada uszczelnienia uszczelnienia zaworu. Skuteczność uszczelnienia zaworu jest ważnym wskaźnikiem oceny jakości i wydajności zaworu. Obecnie większość zaworów regulacyjnych lub ogólnych trzpieni zaworu i uszczelek do uszczelnienia stykowego, ze względu na prostą konstrukcję, łatwy montaż i wymianę, niski koszt i jest używana. Wyciek trzpienia zaworu i uszczelnienia jest powszechnym zjawiskiem. Powodem, dla którego opakowanie może pełnić rolę uszczelniania, jest zasada, że ​​obecnie istnieją dwa główne poglądy na temat uszczelniania, odpowiednio efekt łożyska i efekt labiryntu. Efekt łożyska dławnicy odnosi się do uszczelnienia pomiędzy wypełniaczem a trzpieniem, ściskanego uszczelnienia i pod wpływem zewnętrznego smaru, ze względu na napięcie w obszarze styku trzpienia, tworząc warstwę płynnej membrany, sprawiają, że uszczelnienie i kształt trzpienia są podobne do kształtu łożysko ślizgowe, związek pomiędzy takim uszczelnieniem a trzpieniem nie będzie wynikał z nadmiernego tarcia i zużycia, ponieważ jednocześnie występuje film cieczy, a uszczelnienie i moment trzpienia zaworu są w stanie uszczelnionym. Efekt uszczelnienia labiryntowego odnosi się do tego, że trzpień jest gładki i nie może osiągnąć poziomu mikro, a uszczelnienie i trzpień zaworu są tylko częściowo połączone i nie są w pełni dopasowane, a uszczelnienie zawsze powoduje bardzo małą szczelinę pomiędzy trzpieniem zaworu, a ponieważ asymetrii nacięć pomiędzy zespołami uszczelnień, szczeliny te utworzyły labirynt ze sobą, medium, w którym wielokrotne dławienie, obniżanie i osiąganie roli uszczelniającej. Efekt labiryntowy odnosi się do stopnia powierzchni uszczelnienia trzpienia zaworu, który nie może osiągnąć poziomu mikro, niewielka szczelina między trzpieniem a uszczelnieniem jest obiektywnym istnieniem i nie może zostać wyeliminowana, jeśli z tego punktu widzenia będzie kontynuowana konstrukcja uszczelnienia, często efekt nie jest bardzo idealny, co powoduje podstawowe warunki wycieku przestrzeni lub wycieku mocy. Mechanizm uszczelniający poprzez uszczelnienie i mechanizm wycieku trzpienia ma wiele postaci: mechanizm wycieku w szczelinie korozyjnej, mechanizm wycieku porowatego, mechanizm wycieku mocy itp. W tym artykule projekt ulepszenia konstrukcji uszczelnienia uszczelnienia zaworu w warunkach wysokiej temperatury opiera się na wyżej wymienionych różnych różnych mechanizmy wycieku oraz zaproponowano praktyczny plan ulepszeń. Po drugie, obecny powszechny rodzaj opakowania i zastosowanie 1, korzeń teflonowy Korzeń miski z politetrafluoroetylenu jest wykonany z czystej żywicy dyspergującej POLYTETRAFluOROetylen jako surowiec, najpierw wykonany z folii surowca, a następnie poprzez skręcanie i tkanie w mocny korzeń patelni. Ten RODZAJ korzenia krążkowego bez innych dodatków może być stosowany w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, papierniczym, chemicznym, włókienniczym i innych wymaganiach związanych z wysoką czystością, a także ma silne środowisko korozyjne na zaworze i pompie. Zakres zastosowania: Temperatura stosowania nie większa niż 260 ℃, ciśnienie nie większe niż 20 MPa, wartość pH: 0-14. 2, korzeń krążka z grafitu ekspandowanego Korzeń krążka z grafitu ekspandowanego jest również znany jako korzeń krążka z elastycznego grafitu, wykorzystujący elastyczny drut grafitowy wpleciony w serce. Korzeń tarczy z ekspandowanego grafitu ma zalety dobrej samosmarności i przewodności cieplnej, małego współczynnika tarcia, dużej wszechstronności, dobrej miękkości, wysokiej wytrzymałości i działania ochronnego na wał i pręt. Zakres zastosowania: Temperatura stosowania nie większa niż 600 ℃, ciśnienie nie większe niż 20 MPa, wartość pH: 0-14. 3. Wzmocniony rdzeń cewki grafitowej Wzmocniona cewka grafitowa jest tkana z włókna szklanego, drutu miedzianego, drutu ze stali nierdzewnej, drutu niklowego, drutu ze stopu żrącego niklu i innych materiałów wzmocnionych czystym drutem z grafitu ekspandowanego. Charakterystyka ekspandowanego grafitu i duża wszechstronność, dobra miękkość i wysoka wytrzymałość. W połączeniu z ogólnymi plecionymi korzeniami jest to jeden ze skutecznych elementów uszczelniających rozwiązujących problem uszczelniania w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Zakres zastosowania: Temperatura robocza nie większa niż 550 ℃, ciśnienie robocze nie większe niż 32 MPa, wartość pH: 0-14. Stopa dyskowa jest udoskonaloną wersją stopki z grafitu ekspandowanego, która jest bardzo dobrym materiałem uszczelniającym. Powyżej wymieniono kilka popularnych typów katalogu głównego dysku pakującego. W rzeczywistym procesie produkcyjnym zostaną opracowane inne rodzaje korzenia dysku uszczelniającego dla specjalnych warunków pracy. Na przykład dobra odporność chemiczna rdzenia cewki z włókna aramidowego; Nadaje się do osi obrotu o dużym obciążeniu, mieszanej cewki z włókna węglowego arylonowego itp., ten artykuł ogranicza się do miejsca, a nie do szczegółowego wprowadzenia. Trzy, wspólna konstrukcja i wybór uszczelnienia zaworu. Wspólna konstrukcja uszczelnienia trzpienia składa się głównie z płyty dociskowej, dławika, elementu dystansowego i uszczelnienia. Aby uzyskać dobry efekt uszczelniający, na ogół wymaga się, aby szczeliwo miało gęstą strukturę, dobrą stabilność chemiczną i niski współczynnik tarcia. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura jest niższa niż 200 ℃, często wybieranym wypełniaczem jest korzeń krążka z politetrafluoronu, który charakteryzuje się wysokim smarowaniem, brakiem lepkości, izolacją elektryczną i dobrą odpornością na starzenie i jest stosowany w przemyśle naftowym, chemicznym, farmaceutycznym i innych pola. Korzeń krążka grafitowego wybierany jest ze względu na jego odporność na wysoką temperaturę, samosmarowanie i niski współczynnik tarcia w temperaturach od 200 do 450. Krążek grafitowy został opracowany zgodnie z zastosowaniem różnych klasyfikacji, w praktycznym zastosowaniu wypełniacze można dobierać według rzeczywiste warunki pracy odpowiedniego rodzaju tarczy grafitowej, takie jak 250 ℃, warunki niskiego ciśnienia mogą wybrać tarczę z grafitu ekspandowanego, średnie i wysokie ciśnienie mogą wybrać tarczę z ulepszonego grafitu lub kombinację obu. Analiza szczelności struktury uszczelnienia zaworu w wysokiej temperaturze W warunkach wysokiej temperatury, takich jak wybór grafitowej struktury uszczelnienia korzenia dysku, łatwo jest zauważyć wyciek. Powody są następujące: Korzeń dysku grafitowego jest upakowany w dławnicy, a nacisk osiowy na dławnicę wywierany jest poprzez dokręcenie śruby mocującej na dławnicy. Ponieważ uszczelnienie ma pewien stopień plastyczności, nacisku osiowego po nacisku promieniowym i mikroodkształceniu, otwór wewnętrzny i trzpień są ściśle dopasowane, ale dopasowanie to nie jest równomierne w górę i w dół. Zgodnie z rozkładem ciśnienia uszczelnienia i siły uszczelniającej uszczelnienie można zauważyć, że ciśnienie górnego i dolnego uszczelnienia w dławnicy nie jest równomierne. Odkształcenie plastyczne obu części uszczelnienia nie jest bezpośrednio spójne i łatwo jest uzyskać nadmierne lub niewystarczające uszczelnienie pomiędzy uszczelnieniem a trzpieniem zaworu. Jednocześnie tarcie pomiędzy uszczelką a trzpieniem zaworu będzie duże, gdy promieniowa siła ściskająca w pobliżu dławika jest duża, a trzpień zaworu i uszczelka są tutaj łatwe do zużycia. W przypadku wysokiej temperatury, im wyższa temperatura, tym większa ekspansja grafitowego rdzenia dysku, wzrasta również tarcie, rozpraszanie ciepła spowodowane wysoką temperaturą nie następuje w odpowiednim czasie, przyspiesza zużycie trzpienia i uszczelnienia, co jest również głównym przyczyna nieszczelności uszczelnienia zaworu w wysokiej temperaturze. Pięć, projekt ulepszenia struktury uszczelnienia zaworu w wysokiej temperaturze Uszczelnienie zaworu w warunkach wysokiej temperatury jest szczególnie podatne na wycieki, a uszczelnienie w wysokiej temperaturze jest zwykle oparte na dysku z grafitu ekspandowanego. Samosmarność i pęcznienie uszczelnienia z grafitu ekspandowanego jest dobre, współczynnik odbicia jest wysoki, ale wadą jest kruchość, słaba odporność na ścinanie, zwykle instalowane w środkowej części dławnicy, aby zapobiec rozszerzaniu się uszczelnienia grafitowego przez dławik i uszkodzenie wytłoczki dolnej podkładki dociskowej; Ulepszony grafitowy rdzeń tarczy można zainstalować na górze i na dole, ponieważ zawiera drut niklowy, jest mocny i odporny na wytłaczanie. Chociaż połączenie grafitu ekspandowanego i tarczy z ulepszonego grafitu rozwiązuje część wycieków uszczelnienia w wysokiej temperaturze. Jednak w przypadku działania zaworu występują częstsze warunki pracy, stopień zużycia stopki tarczy grafitowej jest stosunkowo wysoki, a wykorzystanie pewnego czasu po konieczności dokręcenia śrub mocujących dławnicę, przy ręcznym i przeglądzie, spowodowało duży problem. W oparciu o rozważania dotyczące powyższego problemu połączyliśmy literaturę krajową i zagraniczną oraz doświadczenia zgromadzone w ostatnich latach w celu opracowania konstrukcji uszczelnienia zaworu kompensacyjnego, szczególnie dla różnych warunków pracy, wysokiej temperatury i niskiego ciśnienia oraz wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, opracowanie ukierunkowanej innej struktury uszczelnienia wysokotemperaturowego, rozwiązanie zaworu w warunkach łatwego wycieku w wysokiej temperaturze. Wersja wysokotemperaturowa i niskociśnieniowa, wykorzystująca specjalną kompensacyjną sprężynę pierścieniową i kombinację grafitowego rdzenia talerzowego. Ciśnienie robocze nie jest wysokie, więc tuleja uszczelniająca jest anulowana. Na dnie dławnicy dodano specjalną kompensacyjną sprężynę pierścieniową. Podczas montażu śruby należy dokręcić z określonym napięciem wstępnym. Nawet jeśli uszczelnienie grafitowe i trzpień wykazują oznaki zużycia spowodowanego tarciem, sprężyna pierścieniowa może natychmiast dokonać odpowiedniej regulacji kompensacyjnej, aby zapewnić nieszczelność zaworu. Typ wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, jest to rodzaj zaawansowanego systemu pakowania, w którym zastosowano sprężynę talerzową i zewnętrzną podwójną kompensację sprężyny odlewanej, można uniknąć przewagi sprężyny wyłączającej wysoką temperaturę, tego rodzaju stan, szczególnie w wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu awaria punktu kompensacyjnego w jednym obszarze, w dalszym ciągu skuteczna jest inna grupa kompensacji, zarówno bezzakłóceniowa, jak i pojedyncza kompensacja, ale jednocześnie za prace związane z pakowaniem. Uszczelnienie sprężyną talerzową ułatwia również pracę w trudnych warunkach zewnętrznych, a konstrukcja zewnętrzna dwóch punktów kompensacyjnych ułatwia wymianę bez konieczności demontażu całej dławnicy, poprawiając wydajność i łatwość obsługi. Po długotrwałym śledzeniu użytkownika, ten typ konstrukcji uszczelniającej do uszczelniania trzpienia w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, aby zapobiec efektowi wycieku, jest oczywisty i ma długą żywotność.