Dlaczego wydajność uszczelnienia zaworów kulowych zmienia się wraz z temperaturą?

Dlaczego wydajność uszczelnieniazawory kuloweróżnią się wraz ze zmianami temperatury?

Jako element kontroli rdzenia w rurociągach przemysłowych, wydajność uszczelnienia zaworów kulowych wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo i niezawodność systemu. Jednak w praktycznych zastosowaniach efekt uszczelniający zawory kulkowe często zmienia się znacznie ze względu na fluktuacje temperatury, które są ściśle związane z charakterystyką materiału, projektowaniem strukturalnym i zdolnością adaptacyjną do warunków pracy.

1. Różnice w współczynnikach rozszerzalności termicznej materiałów uszczelniających

Struktura uszczelniającazawory kulowezwykle składa się z metalowych siedzeń zaworów i miękkich materiałów uszczelniających (takich jak PTFE, nylon) lub metalowe uszczelki. Gdy temperatura wzrasta, różne współczynniki rozszerzania cieplnego różnych materiałów mogą prowadzić do zmian w dopasowaniu luki. Na przykład pierścienie uszczelniające PTFE mogą kurczyć się w niskich temperaturach, co może powodować wycieki; Nadmierna ekspansja w wysokich temperaturach może zaostrzyć zużycie, a nawet powodować utknięcie piłki. Chociaż twarde uszczelnione zawory kulkowe mogą wytrzymać wyższe temperatury, różnica w deformacji termicznej między siedziskiem zaworu metalowego a kulą może nadal prowadzić do zmniejszenia dopasowania powierzchni uszczelniającej, tworząc kanały microczyste.

2. Wpływ temperatury na media płynów

Zmiany temperatury mogą zmienić stan fizyczny pożywki, taki jak lepkość i faza, wpływając w ten sposób na wydajność uszczelnienia zaworów kulowych. W warunkach niskiej temperatury medium może zestalić lub krystalizować, blokując powierzchnię uszczelniającą; Media w wysokiej temperaturze mogą zmniejszyć twardość materiałów uszczelniających i przyspieszyć starzenie się. Na przykład w systemach parowych para w wysokiej temperaturze może zmiękczyć uszczelki PTFE, podczas gdy zanieczyszczenia w skróconej wodzie mogą zarysować powierzchnię uszczelniającą, powodując wyciek zaworów kulowych podczas otwierania i zamykania.

3. Niewystarczająca zdolność adaptacji w projektowaniu strukturalnym

Niektóre projekty zaworów kulowych nie uwzględniały w pełni mechanizmów kompensacji temperatury. Na przykład, jeśli struktura wspornika siedzenia zaworu stałego zaworu kulowego nie ma elementów sprężystości, nie może automatycznie dostosować współczynnika ciśnienia uszczelnienia, gdy zmienia się temperatura, powodując awarię uszczelnienia. Chociaż pływające zawory kulkowe mogą kompensować siłę uszczelniającą przez przemieszczenie kulki, fluktuacje ciśnienia w medium w wysokich temperaturach mogą powodować nadmierne przesunięcie kulki, co może faktycznie uszkodzić uszczelkę. Ponadto zawory kulkowe połączone spawaniem są podatne na odkształcenie z powodu stężenia naprężenia termicznego w wysokich temperaturach, co dodatkowo pogarsza ryzyko wycieku.

Rozwiązanie: W przypadku warunków pracy w wysokiej temperaturze metalowe uszczelnionezawory kuloweMożna wybrać, a konstrukcję sprężyny gniazda zaworu można zoptymalizować; Scenariusze niskiej temperatury wymagają zastosowania materiałów antykrutwych (takich jak PEEK) i zwiększonej gładkości powierzchni uszczelnienia. Jednocześnie regularne testowanie wydajności uszczelnienia zaworów kulowych i regulacji cykli konserwacji opartych na krzywych ciśnienia temperatury może skutecznie wydłużyć żywotność sprzętu.