چگونه یک شیر دروازه ای محیطی با دمای پایین انتخاب کنیم؟

انتخاب ازدریچه های دروازهبرای محیط های با دمای پایین باید از سه جنبه به طور جامع در نظر گرفته شود: چقرمگی مواد، عملکرد آب بندی و طراحی ساختاری، به شرح زیر:

چقرمگی مواد: هسته غیر شکنندگی در دمای پایین

در محیط های با دمای پایین، مواد مستعد از دست دادن چقرمگی خود به دلیل "تردی در دمای پایین" هستند که منجر به ترک خوردن دریچه های دروازه می شود. هنگام انتخاب، اولویت باید به موادی با چقرمگی عالی در دمای پایین داده شود:

فولاد کربنی/فولاد کم آلیاژ: مناسب برای سناریوهای دمای متوسط ​​و پایین از -20 ℃ تا -40 ℃، مانند فولاد مخازن تحت فشار با دمای پایین 16MnDR، با چقرمگی ضربه (Ak) ≥ 27J در -40 ℃، که می تواند نیازهای عمومی صنعتی را برآورده کند.

فولاد ضد زنگ: مناسب برای سناریوهای عمیق دمای پایین زیر -196 ℃ (نقطه جوش نیتروژن مایع)، مانند فولاد ضد زنگ 304 (حفظ چقرمگی در -196 ℃) و فولاد ضد زنگ 316 (مقاومت در برابر خوردگی بهتر، مناسب برای محیط های مرطوب یا خورنده با دمای پایین).

آلیاژهای مبتنی بر نیکل، مانند آلیاژ مونل (آلیاژ Ni Cu) و آلیاژ نیکل اینکونل (آلیاژ Ni Cr Fe)، برای دماهای بسیار پایین (253- درجه سانتیگراد، شرایط کاری هیدروژن مایع) و محیط های خورنده قوی، بدون خطر شکنندگی در دماهای پایین مناسب هستند.

عملکرد آب بندی: تضمین نشت صفر

عملکرد آب بندی در دمای پاییندریچه های دروازهبه طور مستقیم بر ایمنی سیستم تأثیر می گذارد و فرم آب بندی باید با توجه به شرایط کاری انتخاب شود:

آب بندی فلزی: فلز با روکش مس، آلومینیوم یا گرافیت انعطاف پذیر، مناسب برای محیط های فشار بالا، خلوص بالا و دمای پایین (مانند اکسیژن مایع)، با قابلیت آب بندی بالا اما نیاز به دقت پردازش بالا.

آب بندی غیر فلزی: پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE، مقاومت در برابر دما -200 ℃~260 ℃)، PTFE اصلاح شده پر شده (مقاومت در برابر سایش افزایش یافته)، مناسب برای سناریوهای فشار متوسط ​​و کم. گرافیت انعطاف پذیر (مقاومت در برابر دما -200 ℃~1650 ℃)، با مقاومت در برابر دمای پایین و بالا، مناسب برای شرایط کاری با دمای بالا و پایین متناوب.

آب‌بندی دم: دم‌های فلزی (مانند دم‌های فولادی ضد زنگ 316) می‌توانند به "نشت صفر" برسند و برای محیط‌های بسیار سمی، قابل اشتعال و دمای پایین (مانند کلر مایع) مناسب هستند، در حالی که از تماس مستقیم بین ساقه سوپاپ و محیط جلوگیری می‌کنند و طول عمر را افزایش می‌دهند.

طراحی ساختاری: بهینه سازی برای انطباق با شرایط عملیاتی در دمای پایین

دمای پاییندریچه های دروازهنیاز به کاهش تلفات سرما و جلوگیری از تمرکز استرس از طریق بهینه سازی ساختاری:

ساختار گردن بلند: ساقه سوپاپ از طراحی گردنی بلند (معمولاً 100-300 میلی متر طول) استفاده می کند که می تواند انتقال انرژی سرد از بدنه دریچه به انتهای کار را مسدود کند، از سرمازدگی اپراتورها جلوگیری کند و انتقال گرمای خارجی را به محیط های با دمای پایین کاهش دهد (جلوگیری از گاز شدن متوسط ​​و فشار بیش از حد).

جلوگیری از یخ زدگی و عایق: یک لایه عایق (مانند فوم پلی یورتان یا پشم سنگ) را می توان در قسمت بیرونی بدنه شیر نصب کرد تا از دست دادن ظرفیت خنک کننده را کاهش دهد. برخی از شیرهای دروازه ای با "سوراخ های تنفس" طراحی شده اند تا به طور ایمن نشتی های محیطی با دمای پایین را تخلیه کنند و از تجمع یخ زدگی در مهر و موم ساقه دریچه جلوگیری کنند.

طراحی ضد چکش آب: هسته و صندلی سوپاپ از طراحی ساده ای برای کاهش چکش آب ناشی از تغییرات ناگهانی در سرعت جریان متوسط ​​استفاده می کنند (بدنه شیر در دمای پایین مقاومت ضربه ای ضعیفی دارد و چکش آب ممکن است باعث پارگی شود).