Nghiên cứu ứng dụng đóng gói van nhiệt độ cao

Nghiên cứu và ứng dụng đóng gói van nhiệt độ cao Nhiệt độ hoạt động của van là 425 ~ 550oC đối với cấp ⅰ nhiệt độ cao (gọi tắt là cấp PI). Vật liệu chính của van loại PI là "thép chịu nhiệt chất lượng titan cấp độ cao cấp Ⅰ crom carbon trung bình niken đất hiếm chất lượng titan" trong CF8 tiêu chuẩn ASTMA351 làm cơ sở. Vì cấp PI là một thuật ngữ cụ thể nên khái niệm thép không gỉ nhiệt độ cao (P) cũng được đưa vào đây. Do đó, nếu môi trường làm việc là nước hoặc hơi nước, mặc dù cũng có sẵn thép nhiệt độ cao WC6(t≤540oC) hoặc WC9(t≤570oC), trong dầu lưu huỳnh, mặc dù cũng có sẵn thép nhiệt độ cao C5(ZG1Cr5Mo), nhưng ở đây không thể gọi chúng là cấp PI. Nghiên cứu và ứng dụng van đóng gói nhiệt độ cao Van là sản phẩm cơ khí thông dụng trong công nghiệp hiện đại. Là thành phần điều khiển chính trong hệ thống truyền chất lỏng, nó chủ yếu được sử dụng trong nồi hơi, đường ống hơi nước, lọc dầu, công nghiệp hóa chất, chữa cháy và luyện kim vì khả năng cắt, điều chỉnh, điều chỉnh áp suất, chuyển hướng và các chức năng khác. Ngành công nghiệp hiện đại đã đặt ra những yêu cầu ngày càng cao hơn về độ tin cậy của phốt van. Hiệu suất bịt kín là một chỉ số kỹ thuật quan trọng để đánh giá chất lượng của sản phẩm van. Van nhiệt độ cao dùng để chỉ van có nhiệt độ làm việc cao hơn 250oC. Công nghệ bịt kín thân van nhiệt độ cao là một vấn đề nổi bật chưa được giải quyết trong nhiều năm và cũng là một trong những mắt xích yếu để nâng cao độ tin cậy của van. Con dấu đóng gói thân van nhiệt độ cao thông thường thường tồn tại con dấu không đủ hoặc quá mức, thân van về lâu dài dễ bị rò rỉ, rò rỉ các vật dễ cháy, nổ, độc và các vật nguy hiểm khác không chỉ ngừng hoạt động nhà máy và thiệt hại kinh tế mà còn gây ô nhiễm môi trường, và thậm chí cả tai nạn thương vong về người, khiến thiết bị gặp rủi ro lớn. Đầu tiên, nguyên lý của phốt đóng van Hiệu suất bịt kín của van là một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng và hiệu suất của van. Hiện nay hầu hết các van điều khiển hoặc thân van chung và phốt đóng gói cho phốt tiếp xúc đều do cấu trúc đơn giản, lắp ráp và thay thế dễ dàng, chi phí thấp và được sử dụng. Rò rỉ thân van và vòng đệm là hiện tượng phổ biến. Lý do tại sao việc đóng gói có thể đóng vai trò bịt kín, nguyên tắc của nó hiện nay có hai quan điểm bịt ​​kín chính, lần lượt là hiệu ứng chịu lực và hiệu ứng mê cung. Hiệu ứng ổ trục đóng gói đề cập đến việc đóng gói giữa chất độn và thân cây, ép chặt và chịu tác động của chất bôi trơn bên ngoài, do sức căng ở vùng tiếp xúc của thân cây tạo thành một lớp màng chất lỏng, làm cho dạng đóng gói và thân cây tương tự như của Ổ trục trượt, mối quan hệ giữa bao bì và thân van như vậy sẽ không xảy ra do ma sát và mài mòn quá mức, bởi vì màng chất lỏng tồn tại đồng thời, bao bì và mômen thân van ở trạng thái kín. Hiệu ứng đóng gói mê cung đề cập đến mức độ mịn của thân van không thể đạt đến mức vi mô, việc đóng gói và thân van chỉ khớp một phần và không khớp hoàn toàn, việc đóng gói và luôn có một khoảng cách rất nhỏ giữa thân van, và bởi vì Do vết rạch không đối xứng giữa cụm bao bì, những khoảng trống này tạo thành một mê cung với nhau, trung bình, trong đó nhiều điều tiết, bước xuống và đạt đến vai trò bịt kín. Hiệu ứng mê cung đề cập đến mức độ bề mặt của con dấu đóng gói thân van không thể đạt đến mức vi mô, khoảng cách nhỏ giữa thân và đóng gói đây là sự tồn tại khách quan, không thể loại bỏ, nếu từ khía cạnh này để thực hiện thiết kế đóng gói, thường thì hiệu quả là không rất lý tưởng, điều này gây ra tình trạng cơ bản là rò rỉ không gian hoặc rò rỉ điện. Phương tiện bịt kín thông qua cơ chế rò rỉ và đóng gói có nhiều dạng: cơ chế rò rỉ khe hở ăn mòn, cơ chế rò rỉ xốp, cơ chế rò rỉ điện, v.v. Trong bài báo này, việc thiết kế cải tiến cấu trúc phốt đóng van trong điều kiện nhiệt độ cao dựa trên các yếu tố khác nhau đã đề cập ở trên. cơ chế rò rỉ và đề án cải tiến thực tế được đưa ra. Thứ hai, loại đóng gói phổ biến hiện nay và ứng dụng 1, rễ chảo teflon Polytetrafluoroethylene được làm bằng nhựa phân tán POLYTETRAFluOROethylene nguyên chất làm nguyên liệu thô, đầu tiên được làm bằng màng nguyên liệu thô, sau đó được xoắn, dệt thành rễ chảo chắc chắn. LOẠI đĩa gốc này không có chất phụ gia khác, có thể được sử dụng trong thực phẩm, dược phẩm, sợi hóa học làm giấy và các yêu cầu về độ sạch cao khác, đồng thời có môi trường ăn mòn mạnh trên van, máy bơm. Phạm vi ứng dụng: Sử dụng nhiệt độ không quá 260oC, áp suất sử dụng không quá 20MPa, giá trị pH: 0-14. 2, gốc đĩa than chì mở rộng Gốc đĩa than chì mở rộng còn được gọi là gốc đĩa than chì linh hoạt sử dụng dây than chì linh hoạt dệt qua tim. Rễ đĩa than chì mở rộng có ưu điểm là tự bôi trơn và dẫn nhiệt tốt, hệ số ma sát nhỏ, tính linh hoạt mạnh mẽ, độ mềm tốt, độ bền cao và có tác dụng bảo vệ trục và thanh. Phạm vi ứng dụng: Sử dụng nhiệt độ không quá 600oC, áp suất sử dụng không quá 20MPa, giá trị pH: 0-14. 3. Gốc cuộn than chì tăng cường Cuộn than chì tăng cường được dệt bằng sợi thủy tinh, dây đồng, dây thép không gỉ, dây niken, dây hợp kim niken ăn da và các vật liệu khác được gia cố bằng dây than chì giãn nở nguyên chất. Với đặc tính của than chì mở rộng, tính linh hoạt mạnh mẽ, độ mềm tốt, độ bền cao. Kết hợp với rễ bện thông thường, nó là một trong những yếu tố bịt kín hiệu quả để giải quyết vấn đề bịt kín ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Phạm vi áp dụng: Nhiệt độ hoạt động không quá 550oC, áp suất hoạt động không quá 32MPa, giá trị pH: 0-14. Chân đĩa là phiên bản nâng cao của chân đĩa than chì mở rộng, là một vật liệu bịt kín rất tốt. Trên đây liệt kê một số loại đĩa đóng gói phổ biến. Trong quá trình sản xuất thực tế, sẽ có các loại đĩa đệm khác được phát triển cho các điều kiện làm việc đặc biệt. Ví dụ, rễ cuộn sợi aramid có khả năng kháng hóa chất tốt; Thích hợp cho trục cuộn hỗn hợp sợi carbon arylon trục quay có tải trọng cao, v.v., bài viết này chỉ giới hạn trong không gian, không giới thiệu chi tiết. Ba, lựa chọn và cấu trúc đóng gói van thông thường Cấu trúc con dấu đóng gói thân thông thường chủ yếu bao gồm tấm áp suất, tuyến, miếng đệm và bao bì. Để đạt được hiệu quả bịt kín tốt, bao bì thường phải có cấu trúc dày đặc, ổn định hóa học tốt và hệ số ma sát thấp. Nói chung, nhiệt độ thấp hơn 200oC, chất độn thường được chọn là gốc đĩa polytetrafluoron, có đặc tính bôi trơn cao, không nhớt, cách điện và chống lão hóa tốt, được sử dụng trong dầu mỏ, hóa chất, dược phẩm và các loại khác lĩnh vực. Gốc đĩa than chì được chọn vì khả năng chịu nhiệt độ cao, tự bôi trơn và hệ số ma sát thấp ở nhiệt độ từ 200 đến 450. Đĩa than chì đã được phát triển theo cách sử dụng nhiều phân loại khác nhau, trong ứng dụng thực tế, chất độn có thể được lựa chọn theo điều kiện làm việc thực tế của loại đĩa than chì thích hợp, chẳng hạn như 250oC, điều kiện áp suất thấp có thể chọn đĩa than chì mở rộng, áp suất trung bình và cao có thể chọn đĩa than chì nâng cao hoặc kết hợp cả hai. Bốn, phân tích rò rỉ cấu trúc đóng gói van nhiệt độ cao Trong điều kiện nhiệt độ cao, chẳng hạn như việc lựa chọn cấu trúc phốt gốc đĩa than chì, rất dễ xuất hiện rò rỉ. Lý do như sau: Rễ đĩa than chì được đóng gói vào hộp đóng gói, và áp suất dọc trục lên bao bì được tạo ra bằng cách siết chặt bu-lông buộc trên tuyến đóng gói. Bởi vì bao bì có độ dẻo nhất định, áp suất dọc trục sau áp suất xuyên tâm và biến dạng vi mô, lỗ bên trong và thân vừa khít, nhưng sự phù hợp này lên xuống không đồng đều. Theo sự phân bố áp suất đóng gói và lực bịt kín của bao bì, có thể thấy rằng áp suất của bao bì trên và bao bì dưới trong hộp đóng gói không đồng đều. Biến dạng dẻo của hai phần của vòng đệm không nhất quán trực tiếp và rất dễ có sự bịt kín quá mức hoặc không đủ giữa vòng đệm và thân van. Đồng thời, ma sát giữa vòng đệm và thân van sẽ lớn khi lực nén hướng tâm gần tuyến lớn, thân van và vòng đệm dễ bị mòn ở đây. Trong trường hợp nhiệt độ cao, nhiệt độ càng cao thì độ giãn nở của rễ đĩa than chì càng lớn, ma sát cũng tăng lên, khả năng tản nhiệt do nhiệt độ cao không kịp thời, đẩy nhanh tốc độ mài mòn của thân và bao bì, đây cũng là nguyên nhân chính lý do rò rỉ đóng gói van nhiệt độ cao. Thứ năm, thiết kế cải tiến cấu trúc đóng gói van nhiệt độ cao Việc đóng gói van trong điều kiện nhiệt độ cao đặc biệt dễ bị rò rỉ và việc đóng gói ở nhiệt độ cao thường dựa trên đĩa than chì mở rộng. Khả năng tự bôi trơn và trương nở của bao bì than chì mở rộng là tốt, hệ số bật lại cao, nhưng nhược điểm là dễ vỡ, khả năng chống cắt kém, thường được lắp đặt ở phần giữa của hộp đóng gói, để ngăn chặn sự giãn nở của bao bì than chì bằng tuyến đóng gói và thiệt hại đùn tấm áp suất đáy; Chân đĩa than chì nâng cao có thể được lắp đặt ở trên và dưới vì nó có chứa dây niken, bền và có khả năng chống đùn. Mặc dù sự kết hợp giữa than chì giãn nở và đĩa than chì tăng cường đã giải quyết được một phần rò rỉ của lớp đệm ở nhiệt độ cao. Nhưng đối với hoạt động của van là điều kiện làm việc thường xuyên hơn, tốc độ mài mòn của chân đĩa than chì tương đối cao, việc sử dụng một thời gian sau khi cần siết chặt các bu lông buộc chặt trên hộp nhồi, việc sử dụng thủ công và kiểm tra đã gây ra một vấn đề lớn. Dựa trên những cân nhắc về vấn đề trên, chúng tôi kết hợp với tài liệu trong và ngoài nước cũng như kinh nghiệm tích lũy trong những năm gần đây để phát triển cấu trúc đóng gói van bù, đặc biệt đối với các điều kiện làm việc khác nhau, nhiệt độ cao và áp suất thấp và nhiệt độ cao và áp suất cao, phát triển cấu trúc đóng gói nhiệt độ cao khác nhau có mục tiêu, giải quyết van trong điều kiện rò rỉ dễ dàng ở nhiệt độ cao. Loại nhiệt độ cao và áp suất thấp, sử dụng lò xo vòng bù đặc biệt và tổ hợp chân đĩa than chì kết hợp. Áp suất làm việc không cao nên ống đóng gói bị hủy bỏ. Lò xo vòng bù đặc biệt được thêm vào đáy hộp nhồi. Khi lắp đặt, các bu lông cần được siết chặt với một mức tải trước nhất định. Ngay cả khi vòng đệm và thân bằng than chì bị mòn do ma sát, lò xo vòng có thể ngay lập tức thực hiện điều chỉnh bù tương ứng để đảm bảo van bị rò rỉ. Loại nhiệt độ cao và áp suất cao, đây là một loại hệ thống đóng gói tiên tiến, sử dụng cấu trúc bù kép bên ngoài lò xo đĩa và lò xo đúc, có thể tránh được lợi thế của lò xo vô hiệu hóa nhiệt độ cao, loại điều kiện này, đặc biệt là ở nhiệt độ cao, áp suất cao Sự cố điểm bồi thường ở khu vực này, nhóm bồi thường khác vẫn có hiệu quả, vừa không can thiệp, bồi thường đơn lẻ nhưng đồng thời cho công việc đóng gói. Đệm lò xo dạng đĩa còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng trong điều kiện ngoài trời khắc nghiệt, đồng thời cấu trúc bên ngoài của hai điểm bù giúp dễ dàng thay thế mà không cần tháo toàn bộ hộp nhồi, nâng cao hiệu quả và dễ vận hành. Sau khi theo dõi người dùng lâu dài, loại cấu trúc đóng gói này dùng để bịt kín thân cây ở nhiệt độ cao, áp suất cao để ngăn chặn hiệu ứng rò rỉ là rõ ràng, tuổi thọ lâu dài.