Projektni zahtjevi za kriogene ventile

• U skladu s uvjetima uporabe, dizajn kriogenog ventila ima sljedeće zahtjeve:

1. Ventil bi trebao moći dugo raditi u medijima niske temperature i temperaturi okoline. Opći radni vijek je 10 godina ili 3000 do 5000 ciklusa.
2. Ventil ne bi trebao postati značajan izvor topline u niskotemperaturnom sustavu. To je zato što dotok topline ne samo da smanjuje toplinsku učinkovitost, već također uzrokuje brzo isparavanje unutarnje tekućine ako je dotoka previše, što rezultira abnormalnim povećanjem tlaka i uzrokuje opasnost.
3. Mediji niske temperature ne bi trebali imati štetne učinke na rad ručnog kotača i učinkovitost brtvljenja pakiranja.
4. Sklopovi ventila koji su u izravnom kontaktu s medijima niske temperature trebaju imati strukture otporne na eksploziju i vatru.
5. Sklopovi ventila koji rade na niskim temperaturama ne mogu se podmazati, tako da je potrebno poduzeti strukturne mjere kako bi se spriječilo grebanje tarnih dijelova.

• Čimbenici koje treba uzeti u obzir pri odabiru glavnog materijala tijela kriogenog ventila uključuju sljedeće zahtjeve:

Minimalna radna temperatura ventila.

Metalni materijali održavaju mehanička svojstva potrebna za radne uvjete na niskim temperaturama, posebno udarnu žilavost, relativno istezanje i strukturnu stabilnost.

Materijal ima dovoljnu čvrstoću pri niskim temperaturama.

Materijali imaju različita svojstva hladnoskupljanja.

Ima dobru otpornost na habanje pri niskim temperaturama i uvjetima podmazivanja bez ulja.

Ima dobru otpornost na koroziju.

Kada se koristi zavarivanje, također se mora uzeti u obzir učinak zavarivanja materijala.

Načela odabira materijala kao što su tijelo, poklopac ventila, sjedište ventila i disk ventila glavnih komponenti kriogenog ventila su: feritni čelik se koristi kada je temperatura viša od {{0}} stupnjeva; Austenitni čelik koristi se kada je temperatura niža od -100 stupnjeva, a niskotlačni ventili i ventili malog promjera mogu biti izrađeni od materijala kao što su čelik i aluminij. Odabir materijala za stabljike ventila i pričvrsne elemente: Kada je temperatura viša od -100 stupnjeva, stabljike ventila i vijci izrađeni su od legiranog čelika kao što su Ni, Cr-Mo itd. i podvrgnuti su odgovarajućoj toplinskoj obradi radi poboljšanja vlačna čvrstoća i spriječiti ugriz niti; Kada je temperatura ispod -100 stupnjeva, izrađen je od austenitnog nehrđajućeg čelika otpornog na kiseline. U isto vrijeme, stablo ventila mora biti presvučeno tvrdim kromom (debljina oplate 0.04mm~0.06mm) ili nitrirano kako bi se poboljšala tvrdoća površine. Kako bi se spriječilo zapinjanje matica i vijaka, matice su općenito izrađene od Mo čelika ili Ni čelika, a molibden disulfid je obložen na površini navoja. Brtve za niskotemperaturne ventile moraju imati pouzdana svojstva brtvljenja i oporavka pri normalnoj temperaturi, niskoj temperaturi i temperaturnim promjenama. Budući da će materijali za brtve očvrsnuti i smanjiti plastičnost na niskim temperaturama, potrebno je odabrati materijale za brtve s malim promjenama performansi. Kada je radna temperatura -200 stupnjeva i maksimalni radni tlak niske temperature 3 MPa, koristi se azbestna gumena ploča od bijelog azbesta s dugim vlaknima. Kada je radna temperatura -200 stupnjeva i maksimalni radni tlak 5 MPa, koristi se spiralno namotana brtva izrađena od čelične trake otporne na kiseline u sendviču s azbestom ili spiralno namotana brtva izrađena od politetrafluoretilenske čelične trake otporne na kiseline. Namotane brtve od ekspandiranog grafita i čelika otpornog na kiselinu idealne su za ventile niske temperature na -200 stupnjeva. Odabir pakiranja za kriogene ventile treba uzeti u obzir niskotemperaturne karakteristike pakiranja. Općenito, impregnirano politetrafluoroetilensko V-tipno pakiranje koristi se u kriogenim ventilima.

• Strukturni dizajn kriogenih ventila ima sljedeće osnovne zahtjeve:

1. Koristite tijelo ventila koje može u potpunosti izdržati širenje i skupljanje uzrokovano promjenama temperature, a struktura sjedišta ventila neće se deformirati zbog promjena temperature.
2. Usvojite strukturu poklopca ventila s dugim vratom koja može zaštititi kutiju za brtvljenje. Glavna svrha usvajanja ove strukture je smanjiti toplinu u uređaju za prijenos i spriječiti smrzavanje i smrzavanje stabla ventila i gornjih dijelova poklopca ventila zbog pretjeranog hlađenja brtvene kutije. Uvjerite se da je temperatura brtvene kutije na 0 iznad stupnja
3. Usvojite disk ventila koji može održati pouzdano brtvljenje bez obzira na promjene temperature. Na primjer, zasuni koriste elastična zasuna ili otvorena zasuna; zaporni ventili koriste ravna sjedišta ventila, a igličasti ventili koriste diskove ventila u obliku čepa.
4. Usvojite gornju brtvenu strukturu. Kriogeni ventili općenito moraju imati strukturu za brtvljenje. Gornja brtvena površina općenito je prekrivena kobalt-krom-volfram karbidom, a zatim brušena nakon završne obrade.
5. Upotrijebite površinsku strukturu kobalt-krom-volfram karbid za brtvenu površinu sjedišta ventila i diska ventila (ploča zasuna)
6. Napomena: struktura mekog brtvljenja ima veliki koeficijent ekspanzije i postaje krta na niskim temperaturama, tako da je prikladna samo za kriogene ventile s temperaturama iznad -70 stupnjeva, ali politrikloretilen se može koristiti za kriogene ventile s temperaturama do 162 stupnja . Kriogeni ventili također mogu usvojiti strukturu valovite brtve bez pakiranja.
7. Koristite otvore za rasterećenje tlaka kako biste spriječili nenormalan porast tlaka. Položaj otvora za rasterećenje tlaka ovisi o strukturi ventila, neki su na tijelu ventila, a neki na ploči zasuna. Na ventil se također može postaviti izlazna cijev ili se može ugraditi sigurnosni ventil za ispuštanje nenormalno visokog tlaka.