Уводзіны ў сильфонные герметычныя клапаны

Сільфонныя ўшчыльняльныя клапаны

Уцечка ў розных кропках трубаправодаў на хімічных заводах стварае выкіды. Усе такія месцы ўцечкі можна выявіць з дапамогай розных метадаў і прыбораў, і іх павінен занатаваць інжынер завода. Да крытычных кропак уцечкі адносяцца фланцавыя злучэнні пракладак і ўшчыльненне клапана / сальніка помпы і г. д. Сёння хімічная прамысловасць імкнецца да больш бяспечных тэхналогій для лепшай аховы навакольнага асяроддзя, і кожны інжынер-тэхнолаг стаў абавязкам праектаваць устаноўкі, якія абмяжоўваюць шкоду навакольнаму асяроддзю праз прадухіленне ўцечкі любых таксічных хімічных рэчываў.

Уцечка з сальніка клапана або сальніказвычайна гэта праблема для інжынера па тэхнічным абслугоўванні або завода. Гэтая ўцечка азначае:
a) Страта матэрыялу b) Забруджванне атмасферы c) Небяспечна для работнікаў завода.

Напрыклад, возьмем выпадак уцечкі пары праз сальнік клапана. Пры 150 PSI зазор усяго 0,001 ″ праз сальнік будзе азначаць уцечку з хуткасцю 25 фунтаў/гадзіну. Гэта роўна 1,2 даляра ЗША за васьмігадзінную змену, або 1100 даляраў ЗША ў год. Падобным чынам малюсенькая кропля дыяметрам 0,4 мм у секунду прыводзіць да страты каля 200 літраў дарагога алею або растваральніка ў год. Гэтая ўцечка можа быць значна зменшана з дапамогай клапана з сильфонным ушчыльненнем. Зараз у гэтым артыкуле будзе разгледжана канструкцыя і праца сильфонного ўшчыльнення.

Сільфонная канструкцыя

Сільфонны патрон прывараны як да вечка клапана, так і да штока клапана. Сільфонны картрыдж мае шэраг звілінаў, і гэтыя звіліны сціскаюцца або пашыраюцца ў залежнасці ад руху штока клапана. (Навукова кажучы, сільфон сціскаецца, калі клапан знаходзіцца ў адкрытым становішчы, і пашыраецца, калі клапан знаходзіцца ў закрытым стане). Важна правільна ўсталяваць корпусы клапанаў. Сільфон можна ўшчыльніць да клапанаў двума рознымі спосабамі. Па-першае, сильфон можна прыварыць да штока клапана ўверсе і да корпуса клапана ўнізе. У гэтым выпадку тэхналагічная вадкасць змяшчаецца ўнутры сильфона або ў другім спосабе сильфон прывараны да штока клапана ўнізе і корпуса зверху. У гэтым выпадку тэхналагічная вадкасць змяшчаецца ў кальцавой вобласці паміж вечкам клапана і сільфонам (звонку).

Сільфон з'яўляецца найважнейшым кампанентам і ўтварае сэрца клапанаў з сильфонным ушчыльненнем. Каб пазбегнуць скручвання сильфона, клапан павінен мець шток толькі з лінейным рухам. Гэта можа быць дасягнута з дапамогай так званай гайкі-ўтулкі ў частцы хомута вечка клапана. Махоўнік усталяваны на гільзавай гайцы, якая эфектыўна ператварае вярчальны рух махавіка ў лінейны рух штока клапана.

Сільхавыя тыпы

Ёсць два асноўных тыпу сильфона: каваны сильфон і зварной сильфон. Сільфоны фармаванага тыпу вырабляюцца з пракаткі плоскага ліста (тонкай фальгі) у трубу, якая затым зварваецца падоўжным плаўленнем. Затым гэтая трубка механічным або гідрастатычным шляхам фармуецца ў форму з закругленымі і шырока размешчанымі складкамі. Сільфон зварнога ліставага тыпу вырабляецца шляхам зваркі тонкіх металічных пласцін, падобных на шайбу, па ўнутранай і знешняй акружнасці шайбаў - падобных на пласціны. Сільфон зварнога ліста мае больш зморшчын на адзінку даўжыні ў параўнанні з каванымі сильфонами. Такім чынам, пры аднолькавай даўжыні ходу кованые сильфоны ў два-тры разы даўжэй, чым іх зварныя ліставыя аналагі.

Паведамляецца, што механічна выкаваныя сильфоны выходзяць з ладу ў выпадковых месцах, у той час як зварная створка звычайна разбураецца каля зварнога шва. Для забеспячэння поўнага праварвання тарцоў сильфона і зваркі канцавога каўняра пажадана вырабляць з выкарыстаннем мікраплазменнай зваркі.

Ніжэйшы дызайн

Шматслойная канструкцыя з сильфоном з'яўляецца пераважнай для працы з вадкасцямі пад высокім ціскам (як правіла, два ці тры пласта металічнай сценкі). Двухслаёвы сильфон можа павялічыць свой паказчык ціску на 80-100% у параўнанні з аднаслаёвым сильфоном той жа таўшчыні. У якасці альтэрнатывы, калі выкарыстоўваецца аднаслаёвы сильфон таўшчынёй, эквівалентнай намінальнаму ціску двухслаёвага сильфона, даўжыня ходу памяншаецца. Такім чынам, шматслаёвая канструкцыя сильфона дае відавочную перавагу перад аднаслаёвым сильфоном. Відавочна, што сільфон падвяргаецца стомленасці металу, і гэтая стомленасць можа выклікаць разрыў зваркі. У дадатак да звычайных параметраў, такіх як тэмпература і ціск вадкасці, на даўгавечнасць сільфа залежыць ад матэрыялу канструкцыі, тэхнікі вырабу, даўжыні ходу і частаты ходу.

Ніжэйшыя матэрыялы

Найбольш папулярным матэрыялам з нержавеючай сталі з'яўляецца AISI 316Ti, які змяшчае тытан, каб вытрымліваць высокія тэмпературы. У якасці альтэрнатывы Inconel 600 або Inconel 625 паляпшаюць усталостную трываласць і ўстойлівасць да карозіі ў параўнанні з сильфонами з нержавеючай сталі. Аналагічным чынам, Hastalloy C-276 забяспечвае больш высокую каразійную ўстойлівасць і трываласць на стомленасць, чым Inconel 625. Супраціў на стомленасць можа быць палепшаны выкарыстаннем сістэмы з некалькімі сильфонами і памяншэннем даўжыні ходу; гэта можа значна павялічыць тэрмін службы сільфона.

Варыянты клапана

Самыя распаўсюджаныя тыпы клапанаў, якія абсталёўваюцца сильфонным ушчыльненнем, - гэта засаўка і шаравая канструкцыя (гл. малюнак 1). Яны вельмі падыходзяць для выкарыстання з сильфонами з-за іх унутранай канструкцыі і восевага руху штока клапана.
Зыходзячы з наяўнай інфармацыі, здаецца, што сучасныя клапаны з сильфонным ушчыльненнем вар'іруюцца ў памерах ад 3 мм NB да 650 мм NB. Намінальныя паказчыкі ціску даступныя ў дыяпазоне ад ANSI 150# да 2500#. Варыянты матэрыялаў для клапанаў ўключаюць вугляродзістую сталь, нержавеючую сталь і экзатычныя сплавы.

Прыкладанні

Цеплаабменнік: гарачы алей звычайна выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як сінтэтычныя валокны / POY (часткова арыентаваная пража). Аднак заўсёды існуе рызыка пажару з-за разліву гарачага алею на лёгкаўзгаральныя хімікаты. Тут клапаны з сильфонным ушчыльненнем могуць спыніць уцечку.

Вакуум / звышвысокі вакуум: для некаторых прыкладанняў патрабуецца вакуумны помпа для пастаяннага выцягвання паветра з трубаправода. Любыя звычайныя клапаны, усталяваныя на трубаправодзе, могуць прапускаць вонкавае паветра ў трубаправод праз сальнік клапана. Такім чынам, клапан з сильфонным ушчыльненнем з'яўляецца адзіным рашэннем для прадухілення праходжання паветра праз сальнік.
Вельмі небяспечныя вадкасці: для такіх асяроддзяў, як хлор (гл. малюнак 2), вадарод, аміяк і фасген, клапан з сильфонным ушчыльненнем з'яўляецца ідэальнай канструкцыяй, паколькі ўцечка праз сальнік цалкам выключана.
Атамная станцыя, устаноўка цяжкай вады: у тых выпадках, калі ўцечку радыяцыі трэба прадухіляць увесь час, лепшы выбар - клапан з сильфонным ушчыльненнем.
Дарагія вадкасці: у некаторых выпадках трэба пазбягаць уцечак проста з-за высокага кошту вадкасці. Тут эканамічная ацэнка часта спрыяе выкарыстанню клапанаў з сильфонным ушчыльненнем.
Экалагічныя стандарты: ва ўсім свеце стандарты ў дачыненні да выкідаў і навакольнага асяроддзя з кожным днём становяцца ўсё больш жорсткімі. Таму кампаніям можа быць цяжка пашырацца ў межах існуючых памяшканняў. З выкарыстаннем сильфонных клапанаў, пашырэнне без дадатковых экалагічных
магчымыя пашкоджанні.