Jak wybrać zasuwę do środowiska niskotemperaturowego?

Wybórzasuwydla środowisk niskotemperaturowych należy rozpatrywać wszechstronnie pod kątem trzech aspektów: wytrzymałości materiału, właściwości uszczelniających i projektu konstrukcyjnego, jak następuje:

Wytrzymałość materiału: rdzeń niełamliwy w niskiej temperaturze

W środowiskach o niskiej temperaturze materiały są podatne na utratę swojej wytrzymałości z powodu „kruchości w niskiej temperaturze”, co prowadzi do pękania zasuw. Przy wyborze należy priorytetowo traktować materiały o doskonałej wytrzymałości w niskich temperaturach:

Stal węglowa/stal niskostopowa: odpowiednia do scenariuszy średnio- i niskotemperaturowych w zakresie od -20 ℃ do -40 ℃, np. stal na zbiorniki ciśnieniowe w niskich temperaturach 16MnDR, o udarności (Ak) ≥ 27J przy -40 ℃, która może spełnić ogólne wymagania przemysłowe.

Stal nierdzewna: odpowiednia do scenariuszy w głębokich niskich temperaturach poniżej -196 ℃ (temperatura wrzenia ciekłego azotu), taka jak stal nierdzewna 304 (utrzymująca wytrzymałość w temperaturze -196 ℃) i stal nierdzewna 316 (lepsza odporność na korozję, odpowiednia dla mokrych lub korozyjnych mediów niskotemperaturowych).

Stopy na bazie niklu, takie jak stop Monel (stop Ni Cu) i stop niklu Inconel (stop Ni Cr Fe), nadają się do bardzo niskich temperatur (-253 ℃, warunki pracy w ciekłym wodorze) i środowisk silnie korozyjnych, bez ryzyka kruchości w niskich temperaturach.

Skuteczność uszczelnienia: gwarancja zerowego wycieku

Skuteczność uszczelniania w niskiej temperaturzezasuwywpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo systemu, a formę uszczelnienia należy dobrać do warunków pracy:

Uszczelnienie metalu: Metal pokryty miedzią, aluminium lub elastycznym grafitem, odpowiedni do mediów pod wysokim ciśnieniem, o wysokiej czystości i niskiej temperaturze (takich jak ciekły tlen), o wysokiej niezawodności uszczelnienia, ale wysokich wymaganiach dotyczących dokładności przetwarzania.

Uszczelnienie niemetaliczne: politetrafluoroetylen (PTFE, odporność na temperaturę -200 ℃ ~ 260 ℃), wypełniony modyfikowany PTFE (zwiększona odporność na zużycie), odpowiedni do scenariuszy średniego i niskiego ciśnienia; Elastyczny grafit (odporność na temperaturę -200 ℃ ~ 1650 ℃), odporny zarówno na niskie, jak i wysokie temperatury, odpowiedni do naprzemiennych warunków pracy w wysokich i niskich temperaturach.

Uszczelnienie mieszków: Miechy metalowe (takie jak mieszki ze stali nierdzewnej 316) mogą osiągnąć „zero wycieków” i nadają się do mediów wysoce toksycznych, łatwopalnych i niskotemperaturowych (takich jak ciekły chlor), unikając jednocześnie bezpośredniego kontaktu trzpienia zaworu z medium, wydłużając żywotność.

Projekt konstrukcyjny: optymalizacja pod kątem dostosowania do warunków pracy w niskich temperaturach

Niska temperaturazasuwynależy zmniejszyć straty zimna i uniknąć koncentracji naprężeń poprzez optymalizację strukturalną:

Konstrukcja z długą szyjką: Trzpień zaworu ma konstrukcję z długą szyjką (zwykle o długości 100-300 mm), która może blokować przenoszenie zimnej energii z korpusu zaworu do końca roboczego, zapobiegać odmrożeniom operatora i zmniejszać przenoszenie ciepła zewnętrznego do mediów o niskiej temperaturze (unikając zgazowania medium i nadciśnienia).

Ochrona przed zamarzaniem i izolacja: Na zewnątrz korpusu zaworu można zainstalować warstwę izolacyjną (np. piankę poliuretanową lub wełnę mineralną), aby zmniejszyć utratę wydajności chłodzenia; Niektóre zasuwy są zaprojektowane z „otworami oddechowymi”, aby bezpiecznie odprowadzać śladowe wycieki mediów o niskiej temperaturze i zapobiegać gromadzeniu się szronu na uszczelce trzpienia zaworu.

Konstrukcja zapobiegająca uderzeniom wodnym: Rdzeń zaworu i gniazdo mają opływową konstrukcję, aby zmniejszyć uderzenia wodne spowodowane nagłymi zmianami natężenia przepływu medium (korpus zaworu ma słabą odporność na uderzenia w niskich temperaturach, a uderzenie wodne może spowodować pęknięcie).